Cet article, consacré au texturage et à l’éclairage, fait suite aux articles

• « L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture 1/7« 
• « L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 2/7 – Informations et documents nécessaires« 
• « L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture 3/7 – Environnement et points de vue« 
• « L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture 4/7 – La modélisation 3D« 

Vous l’aurez certainement remarqué, le texturage et l’éclairage sont fortement interdépendants. Un matériau qui donne de bons résultats avec un éclairage particulier ne donnera peut-être pas le même résultat avec un autre. La donne change cependant avec l’utilisation de plus en plus répandue de moteurs de rendus photo-réalistes qui prennent en compte les caractéristiques physiques de la lumière et des matériaux.

Matériaux et coordonnées de mapping

Matériaux

Les matériaux utilisés en architecture extérieure étant souvent les mêmes ou présentant de grandes similitudes, leur création de devrait pas vous prendre beaucoup de temps. Sauf exception, cette étape ne devrait donc pas avoir une influence majeure sur le montant de votre offre de prix. Ce ne sera pas le cas pour une image d’intérieur, à moins que vous disposiez déjà des matériaux nécessaires.

Si vous ne disposez pas encore de bibliothèques de matériaux prédéfinis et de textures répétables à utiliser, 4 options s’offrent à vous:

• créer une texture répétable et configurer le matériau
• retoucher une photographie du matériau ou une texture existante pour obtenir la texture souhaitée
• acheter les textures ou matériaux nécessaires
• rechercher les textures et matériaux sur des sites web gratuits

Toutes ces options ont un coût, que ce soit en temps ou en argent, qui doit être répercuté sur le prix de réalisation de l’image.

Pour éviter tout malentendu, demandez à votre client des photos des différents matériaux utilisés, si possible dans différentes conditions d’éclairage. Elles vous permettront de représenter le plus fidèlement possible le matériau et peuvent éventuellement servir à la création d’une texture répétable. Évitez les photographies prises au flash ou présentant des contrastes importants. Il sera très difficile d’éviter un effet de « papier peint » lorsque cette texture sera répétée.

Et n’attendez pas la dernière minute pour faire valider les matériaux que vous appliquez sur le modèle 3D !

Il est particulièrement important de déterminer dès le stade de la modélisation les parties du projet auxquelles appliquer un matériau différent. Devoir découper le maillage 3D à posteriori prend en effet beaucoup plus de temps que de modéliser en tenant compte des matériaux à appliquer au final.

Coordonnées de mapping

Pas de soucis si le projet à représenter présente des formes orthogonales. Pour des éléments plus organiques ou certains éléments comme des routes présentant des courbes, il convient de modéliser en ayant le mode d’application des coordonnées de mapping à l’esprit. Il est par exemple souvent plus simple de modéliser avec un loft pour profiter de l’application automatique des coordonnées de mapping.

L’application des coordonnées de mapping n’étant pas toujours réutilisable d’un projet à l’autre, il s’agit d’une tâche qui peut prendre du temps. Pour des matériaux courants comme des briques ou un bardage en bois, il peut être utile de vous créer une bibliothèque d’éléments simples (cubes ou sphères) auxquels vous aurez appliqué les coordonnées de mapping correctes. Il vous sera ensuite facile de les importer dans votre scène et de copier/coller leurs paramètres sur les éléments correspondants de votre scène.

L’éclairage de votre scène

Avant toute chose, vous devez faire le choix du mode de rendu que vous allez utiliser. Chacun présente bien entendu des avantages et des inconvénients. Voici un aperçu succint des différents modes de rendu qui s’offrent généralement à vous:

Le rendu scanline – lumières directes

C’est le champion de la vitesse de calcul. Des rendus en très haute résolution ne prennent habituellement que quelques minutes tout au plus avec une station de travail actuelle.

Néanmoins, les résultats par défaut sont loin d’être réalistes. Obtenir de beaux résultats nécessite beaucoup d’expérience et une bonne connaissance du comportement physique de la lumière afin de simuler, à l’aide de sources lumineuses atténuées, les réflexions lumineuses indirectes.

Le placement et la configuration des sources lumineuse indirectes est un processus qui prend beaucoup de temps, tout particulièrement pour les scènes intérieures complexes. Cet investissement est cependant vite récupéré lorsque vous devez réaliser plusieurs calculs de votre scène en très haute résolution.

Pour des animations qui affichent entre 24 et 30 images par seconde, c’est la solution idéale. Le calcul d’une image ne prenant alors que quelques secondes ou minutes à comparer avec les dizaines de minutes ou heures nécessaires pour calculer une seule image avec un moteur de rendu photo-réaliste. Cela en fait la méthode de rendu idéale pour un projet en cours de conception et pour réaliser des états d’avancement fréquents.

Le rendu en radiosité

Dans ce mode de rendu, c’est le logiciel qui calcule les éclairages indirects produits par les sources lumineuses. Les temps de calcul sont déjà plus longs mais la radiosité a un avantage non négligeable: une fois le maillage de radiosité calculé, celui-ci ne doit pas être recalculé pour les autres vues de la scène, à condition qu’aucun objet ne soit déplacé. Il est ainsi possible de calculer rapidement une déambulation dans un bâtiment mais pas l’animation d’un personnage qui changerait les conditions d’éclairage de la scène.

Le maillage de radiosité ne comprend pas les informations de réflexion des matériaux. Ceux-ci doivent donc être calculés image par image et peuvent réduire sensiblement la vitesse de calcul.

Le rendu photo-réaliste non biaisé

Ces moteurs de rendu utilisent les propriétés physiques de la lumière et des matériaux pour calculer une image de synthèse photo-réaliste. Les résultats peuvent être, dans le meilleur de cas, pratiquement impossible à distinguer d’une photographie.

Si la configuration de l’éclairage est le plus souvent très simple, les temps de calcul sont beaucoup plus longs que les rendus scanline. Plus la scène est sombre, plus il faut de temps pour obtenir une image nette. Les rendus d’intérieur prennent donc beaucoup plus de temps à calculer qu’une vue d’extérieur.

Le nombre de source lumineuse augmente généralement fortement le temps de calcul d’une image. C’est le cas également pour des matériaux composés de plusieurs couches ou faisant appel à un algorithme très complexe.

Maxwell Render est un exemple de moteur de rendu non biaisé.

Le rendu photo-réaliste biaisé

Le principe est le même que celui des moteurs de rendu non biaisé. Ce qui les différencie, ce sont les algorithmes de calcul plus simples (et donc plus rapides) utilisés. C’est le cas des moteurs de rendu V-Ray ou Mental Ray.

Quel que soit le mode de rendu choisi, outre la résolution d’image, la complexité de la scène et des matériaux utilisés ont une grande influence sur les temps de calcul. Avant de remettre un prix pour la réalisation d’une animation, je ne peux que vous conseiller de réaliser un test avec une scène de complexité similaire afin de déterminer un temps de calcul cohérent.

L’intégration d’une image de synthèse dans un fond photographique

Toute la difficulté consiste à simuler les conditions météorologiques de la prise de vue dans l’image de synthèse. Lorsque des ombres sont perceptibles sur la photo, la position correcte de l’éclairage simulant le soleil est indispensable. Je préfère personnellement prendre moi-même les photographies nécessaires, ce qui me permet de localiser précisément à la fois l’emplacement de la prise de vue, l’objectif utilisé ainsi que l’heure exacte de la prise de vue.

Si vous ne disposez pas de ces informations, prévoyez du temps pour réaliser des essais jusqu’à obtention d’une image crédible.

Dans le prochain article, j’aborde le positionnement des caméras, le calcul du rendu, les animations et la retouche d’image.

Si vous souhaitez recevoir une offre de prix sans mauvaise surprise, demandez votre.

• Devis gratuit

Ces articles pourraient aussi vous intéresser :

1. L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 6/7 – Caméra, rendu et retouche
2. L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 8/7+1 – Estimer le prix de réalisation
3. L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 2/7 – Informations et documents nécessaires

La question se pose par exemple lorsque vous souhaitez obtenir un permis d’urbanisme ou présenter votre projet au public, au maître d’ouvrage ou à un acheteur ou investisseur potentiel.

Chaque solution à des avantages et des inconvénients et le choix dépend de plusieurs paramètres:

Utilisation(s) de l’image

C’est la première question à se poser. Si l’objectif principal est de présenter votre projet au service d’urbanisme ou si votre bâtiment s’inscrit dans un patrimoine bâti classé ou protégé, il est intéressant de réaliser une intégration dans le site. On aura souvent une meilleure appréciation de l’adéquation du projet à son environnement naturel ou construit si on présente le projet en image de synthèse incrusté dans une photographie.

D’un autre côté, si vous envisagez une animation ou une visite en réalité virtuelle, la solution du tout virtuel s’imposera vite comme une évidence. Il est possible d’incruster une maquette virtuelle dans un film vidéo mais le coût sera sans doute beaucoup plus élevé et les possibilités de points de vue beaucoup plus réduites.

Conditions environnementales

Les conditions réelles peuvent parfois être un frein à l’emploi des intégrations dans le site: certains bâtiments, panneaux d’affichage ou végétaux cachent parfois le projet. Il arrive aussi fréquemment que des bâtiments doivent être rasés et des arbres ou arbustes abattus lors du début des travaux. Il n’est pas possible dans ce cas de montrer la situation telle qu’elle sera à la fin des travaux sur base d’une photographie du site actuel.

Ne nous voilons pas la face, il arrive souvent qu’on préfère montrer une situation idéalisée entièrement en images de synthèse plutôt que la triste vérité du terrain, même si celui-ci doit être entièrement réaménager lors des travaux. Il ne faut pas sous-estimer le pouvoir d’une image, qu’il soit positif ou négatif.

Conditions de prise de vue

Les conditions de prise de vue peuvent également influencer la décision finale:

• manque de recul imposant soit l’utilisation d’un objectif à très grand angle créant des déformations importantes de l’image, soit le recours au montage de plusieurs photos rendant difficile l’incrustation d’une image de synthèse;
• mauvaises conditions météorologiques – pluie, brouillard, ciel gris ne mettant pas en valeur les volumes des bâtiments, etc…;
• mauvaise saison… et vous ne souhaitez pas attendre quelques mois avant de lancer votre projet.

Voici quelques avantages et inconvénients des deux solutions:

Intégration photographique

Tout virtuel

Ces articles pourraient aussi vous intéresser :

1. Photographier en prévision de l’intégration d’un projet virtuel en images de synthèse dans son site
2. L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 3/7 – Environnement et points de vue
3.  » Comment des images 3D peuvent rendre vos projets remarquables « 

En infographie d’architecture, il est parfois plus judicieux d’intégrer un projet en images de synthèse dans un fond photographique que de modéliser tout l’environnement en 3D. Mais quels sont les règles à suivre pour les prises de vues?

Localisation géographique, position par rapport au projet, orientation du projet, date et heure… Vous aurez besoin de toutes ces informations pour reconstituer les conditions de prise de vue dans votre logiciel d’infographie 3D favoris.

Les choix à faire:

1. Le lieu

Sur un même site, les possibilités de points de vue peuvent être très variés. Tenez compte des caractéristiques du projet afin de le mettre en valeur grâce à un cadrage approprié. Une vue de face ou de profil constituent très rarement un bon choix. Préférez une vue de 3/4 et tenez surtout compte des ombres.

2. Position de prise de vue par rapport au projet

Si c’est possible, prenez les mesures précises d’éléments existants qui seront visibles sur la photo. Ces éléments seront modélisés en 3D et aideront au placement correct de la caméra virtuelle pour que celle-ci corresponde au point de vue de la photo. Essayez de mesurer la position du point de vue par rapport à ces éléments.

Essayez toujours d’éviter les éléments gênants sur la vue (véhicules, personnes, arbres touffus, panneaux indicateurs… sans oublier la sangle de l’appareil photo ou votre doigt

3. La date

Si vous avez le choix, effectuez la prise de vue à une saison où la végétation existante participera au charme de la composition. Le printemps et l’automne sont mes saisons préférées pour la prise de vue.

4. L’heure

En fonction de la date, le choix de l’heure est un des points clés pour prendre une bonne photo: l’éclairage est sans conteste l’élément primordial pour réaliser une belle image, qu’il s’agisse d’une photo ou d’une image de synthèse. Le jeux des ombres doit permettre de « lire » les différents volumes du projet, ne pas être trop présentes ou mal placées. Il vaut mieux attendre quelques minutes ou heures pour obtenir de belles ombres. Vous pouvez, en fonction de l’orientation du projet en plan, déterminer la tranche horaire la plus susceptible de convenir pour la prise de vue.

Si les contrastes sont très importants, comme c’est le cas lorsqu’il y a beaucoup de soleil, et que vous utilisez un pied pour fixer votre appareil photo, vous pouvez « bracketer » c’est à dire prendre plusieurs photos sous-exposées et surexposée. Vous pourrez ainsi plus facilement corriger les contrastes lors du compositing (action d’assembler différents éléments visuels en vue de constituer une image unique).

Quelques conseils de prise de vue:

a) Prévoyez l’emprise définitive du bâtiment.

C’est rageant de prendre une bonne photographie pour se rendre compte au final que le projet dépasse du cadre. Cadrez un peu plus large!

b) Parallaxe et redressement:

Lorsque l’appareil photo n’est pas exactement au même niveau que le point visé, on constate que les verticales convergent vers un point de fuite (on obtient une perspective à trois points de fuite). Il est possible de corriger cet effet en retouche d’image mais prévoyez dans ce cas suffisamment d’espace de part et d’autres du bâtiment pour la correction.

Ne corrigez jamais l’effet de parallaxe sur votre photo originale. Intégrez d’abord l’image de synthèse du projet puis corrigez l’image composite finale.

c) Évitez au maximum de réaliser des intégrations sur des montages constitués de plusieurs photos

Il devient généralement impossible de déterminer le point de vue commun à l’ensemble des photos composant le montage. Mais je sais d’expérience qu’il n’est pas toujours possible d’éviter le montage, notamment lorsqu’on ne dispose pas du recul nécessaire. Il faut dans ce cas apporter beaucoup de soin au placement de l’appareil photo sur son pied pour que l’appareil soit placé à la pupille d’entrée.

d) N’oubliez pas de noter consciencieusement tous les paramètres de prise de vue:

• position de l’appareil photo
• objectif utilisé
• focale utilisée
• date et heure de la prise de vue

Si vous disposez d’un appareil numérique, une partie de ces informations sont le plus souvent enregistrées (ex: données EXIF du format JPEG).

e) A mon commandement… redressez-vous… fixe!

Pour vous faciliter la tâche, utilisez un pied, si possible avec niveau d’eau et vérifiez la parfaite horizontalité de l’appareil.

Vous obtiendrez ainsi des images nettes malgré un long temps de pose ou cela vous permettra d’utiliser plusieurs photos avec des expositions différentes pour corriger les contrastes trop importants.

Bonne photographie!

Ces articles pourraient aussi vous intéresser :

1. Vos projets d’architecture en images de synthèse: intégration dans le site ou tout virtuel?
2. L’estimation de prix d’une image de synthèse d’architecture – 3/7 – Environnement et points de vue
3. Service Infographie 3D – Perspectives en images de synthèse