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Tutoriel sur le ray tracing (partie E) : matériaux et boîte du monde.

Dans cette dernière partie, nous allons terminer la simulation de lancer de rayons en modifiant les propriétés optiques de la théière, puis en affichant la boîte qui délimite l’espace de simulation. À la fin, vous devriez être à l’aise pour modifier à la fois la géométrie et les matériaux, et savoir jusqu’où vous pouvez déplacer les objets avant qu’ils ne sortent de l’espace simulé.

Étape 1 : Modifier le matériau de la théière.

Commencez par la scène que vous avez créée dans Partie D, où la théière a déjà été importée de la base de données de formes et placée dans le faisceau. Faites un clic droit directement sur la maille de la théière et choisissez Modifier l’objet. à partir du menu contextuel. Cela ouvre les options générales. Éditeur d’objetscomme illustré dans ??.

Optical Workbench view with the teapot selected and the Edit object menu item highlighted
Faites un clic droit sur la théière, puis sélectionnez « Modifier l’objet » pour ouvrir l’éditeur d’objets.
Object editor window for the teapot, showing the Optical material field with glasses/flint/BAF10.yml
L’éditeur d’objets pour la théière. Dans la section « Optique », vous pouvez choisir les données d’indice de réfraction (matériau optique) utilisées lors du lancer de rayons.

Dans l’onglet « Objet » de l’éditeur, vous pouvez voir la position, la rotation et la couleur de la théière. Pour cette étape, nous n’avons besoin que de la section « Optique » située en bas :

  1. Localisez le champ « Matériau optique ».
  2. Cliquez sur le bouton « ... » situé à côté.
  3. Dans la fenêtre qui s’ouvre pour choisir le fichier, sélectionnez le matériau glasses/flint/BAF10.yml.
  4. Cliquez sur « Ouvrir » pour confirmer, puis fermez la fenêtre de l’éditeur d’objets.

La théière utilise désormais le verre de silice BAF10, qui possède un indice de réfraction élevé, tiré de la base de données optique. Lorsque vous relancez la simulation, les rayons de lumière se réfracteront plus fortement lorsqu’ils entreront et sortiront de la théière, comparativement à un matériau ayant un indice de réfraction plus faible.

Cliquez Exécuter la simulation. (ou appuyez sur) F9). Une fois le calcul du tracé de rayons terminé, vous devriez voir quelque chose de similaire à : ??, les rayons pénétrant dans la théière, se réfractant à l’intérieur, puis ressortant de l’autre côté.

Ray-tracing scene with rays passing through the lens, aperture and teapot before reaching the detector
Après avoir attribué le type de verre BAF10 à la théière, on effectue un tracé de rayons. Les rayons se réfractent désormais à l’intérieur de la théière avant d’en sortir et de se diriger vers le détecteur.

Étape 2 : afficher la zone du monde.

Chaque objet de la scène est contenu dans une zone délimitée. Cette zone définit la région dans laquelle le programme de lancer de rayons s’attend à trouver des objets. Les rayons qui interagissent avec des formes situées en dehors de cette zone peuvent être ignorés ou entraîner des erreurs dans la simulation, indiquant une géométrie non valide.

Pour visualiser la boîte du monde :

  1. Faites un clic droit dans un espace vide (et non sur un objet) dans la vue « Optical Workbench ».
  2. Dans le menu contextuel, sélectionnez Affichage > Options graphiques > Afficher la zone du monde, comme illustré dans ??.
Context menu opened in the Optical Workbench view with View > Optical > Show world box highlighted
Le menu « Affichage ». Activez l’option « Afficher la zone du monde » pour afficher la limite extérieure de la simulation.
Optical Workbench scene with a large red wireframe box surrounding the lens, aperture, teapot and detector
La zone délimitée dans l’espace était représentée par un cube rouge en filigrane, encadrant le système optique. En principe, tous les rayons et tous les objets devraient se trouver à l’intérieur de cette zone.

Une fois activée, la zone de visualisation apparaît sous la forme d’un grand cube rouge (ou d’un parallélépipède rectangle) qui encadre votre système optique, comme illustré dans ??. Vous pouvez toujours déplacer et faire pivoter les objets librement, mais si vous les faites glisser loin à l’extérieur de cette zone :

Pour modifier la taille de la zone du monde virtuel, utilisez le contrôle situé dans le panneau de gauche, intitulé « Taille du substrat en xz ». Cela définit l’étendue latérale du monde virtuel dans le plan x–z. En augmentant cette valeur, vous disposez de plus d’espace pour placer des objets, tandis qu’en la diminuant, vous concentrez la simulation sur une région plus petite autour du système optique.

👏 Bravo ! Vous avez terminé la série de tutoriels d’introduction au lancer de rayons. Vous avez appris à charger des scènes, à modifier les maillages et les lentilles, à déplacer les détecteurs, à ajouter des formes CAO, à attribuer des matériaux optiques et à visualiser la boîte du monde. À partir de maintenant, vous pouvez commencer à créer des systèmes optiques plus réalistes, comme des appareils photo simples ou des configurations d’éclairage, en utilisant les mêmes outils.