3D Studio Max – Accélérer les rendus – Partie B: L’éclairage

Ce billet fait suite à la Partie A: La modélisation.

L’éclairage est sans doute la partie la plus complexe et la plus ardue de l’infographie 3D. C’est aussi la plus passionnante pour moi! Elle nécessite donc de nombreux tests pour bien différencier les différents volumes et obtenir un effet réaliste.

Il est donc primordial de limiter au maximum le temps nécessaire pour chaque test.

Nous allons maintenant voir 13 astuces pour accélérer le rendu en optimisant les éclairages.

  1. Limitez le nombre de sources lumineuses
  2. Atténuez la portée des sources lumineuses
  3. Désactivez la possibilité de porter ombre pour les objets qui n’en ont pas besoin – terrain plat, éléments coplanaires sans relief, éléments dont l’ombre est cachée, etc.;
  4. Réservez l’utilisation du raytracing pour produire des ombres nettes;
  5. Configurez les Raytrace shadows avec un Max Quad Tree de 8, 9 ou 10;
  6. Limitez le Falloff de vos Spots;
  7. Limitez la taille des shadow maps, surtout sur les PC disposant de peu de RAM. Augmentez éventuellement le Shadow Range pour pouvoir utiliser une résolution de shadow map plus basse sans risquer des ombres crénelées;
  8. Evitez d’utilisez un moteur de rendu GI si vous n’avez pas besoin d’un rendu hyperréaliste. Des logiciels tels que Maxwell, Mental Ray, VRay, finalRender ou même la Radiosité et le Light Tracer de 3D Studio max sont beaucoup plus lent que le rendu scanline. Ils nécessitent le plus souvent des matériaux spécifiques et un apprentissage relativement long;
  9. Désactivez la GI pour les objets trop petits ou trop sombres pour avoir une influence significative;
  10. Utilisez la radiosité plutôt que le Light Tracer lorsque seule la caméra est animée. Le rendu en Radiosité intègre les informations d’éclairage dans chaque paroi. Il est donc possible de calculer une déambulation sans recalculer l’éclairage à chaque frame;
  11. Utilisez des Spots plutôt que des lumières Omni. Calculer un Omni revient à calculer 6 Spots!
  12. Simulez la radiosité par l’utilisation de sources d’éclairage secondaires simulant l’éclairage indirect renvoyé par les parois de la scène.
  13. Une fois le projet finalisé, vous pouvez éventuellement utiliser la fonction « Render to texture » pour intégrer l’éclairage directement dans les textures. Mais plus question de modifier l’éclairage par la suite!

Et ce n’est pas tout! Cette liste est loin d’être exhaustive!

EDIT: Vous pouvez à présent lire la suite consacrée aux matériaux.

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12 commentaires


  1. Bonjour ArtWorks,

    Je ne sais pas quelle méthode a été utilisée mais je pencherais plutôt pour un effet en post-production pour l’effet de « glow » du luminaire. Ce serait beaucoup plus simple et rapide.

    Un « volume light » pourrait éventuellement faire l’affaire pour simuler une lumière diffusée par la sphère mais cela ne pourrait pas s’appliquer aux éléments tubulaires.

    Pour l’effet de photophore du luminaire (les dessins lumineux projetés sur les murs), je suppose que un ou des spots animés projetant une image ont été utilisés. Une texture « opacity map » ne portant pas ombre a vraisemblablement été utilisée pour simuler les percements de la sphère (effet « Gobo » en éclairage).

    Désolé de ne pas pouvoir t’apporter plus de précisions.

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  2. Bonjour Laurent,

    Je sais pas si c’est la place pour, mais je tante ma chance (lol).
    Bien, j’ai 3DstudioMax8, et je cherche a faire une lumière, mais pas nimporte laquel.
    Effectivement, je cherche a faire une lumière comme sur cette video :

    http://www.dailymotion.com/bookm...

    Le genre de boîte a musique berceuse…, Je crois qu’il faut faire une volumique light..ect.., mais je sais pas trop enfaite.
    Donc si tu aurais un éclaircissement de ta part, sa serais super sympa de ta part. ( ou meme un tuto.. )
    Fin brèf voila !

    Merci d’avance,
    ArtWorks

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  3. Salut Olivier,

    Suite à la réception de ton fichier 3D Studio Max, je remarque les éléments suivants qui augmentent considérablement les temps de calcul:

    1. L’option « Force 2-sided » est activée dans l’onglet Render. Cette option force 3D Studio Max à calculer les deux côtés de chaque face du modèle ce qui fait presque doubler le temps de calcul.
    2. Tu utilises un Skylight (Advanced lighting) pour simuler l’éclairage global provenant du ciel. Tu utilises également une lumière omni qui projete des ombres Area Shadow. Les lumières omni correspondent à 6 spotlight. Dans ton cas, ton omni peut être très avantageusement remplacé par un seul spotlight. Pour éviter l’utilisation du light tracer et des omni, je te conseille de modéliser un dome de spotlights avec une teinte légèrement bleutée et des ombres douces en shadow map pour simuler la lumière du ciel et d’utiliser une lumière Sun avec une ombre en shadowmap plus dure (ex:Shadow map Params: Bias 0, Size: 8192, Range:4) pour le soleil. Attention: le fait d’utiliser une ombre en raytracing plutôt qu’en shadow map a fait passer mon temps de calcul de 32 secondes à 213 secondes! Tu obtiens des ombres moins nettes mais quel gain de temps.
    3. Au niveau de la modélisation, tu peux gagner aussi un peu de temps de calcul en optimisant ta maquette 3D:
      1. Certains éléments de la grille d’entrée sont composés d’un nombre inutile de faces, je suppose qu’il s’agit d’un loft pour lequel tu n’as pas réduit l’option « Shape steps » à 0 dans la zone Skin parameters.
      2. La modélisation des tuiles de toiture n’apportent pas suffisament dans une animation. Je te conseille de la remplacer par une seule face sur laquelle tu appliques une texture avec bumping. Cette remarque s’applique également pour la pelouse même si on la voit de très près dans les dernières images de l’animation.
      3. N’affiche que ce qui sera vu directement ou par réflexion ou ombres à un moment donné de l’animation
      4. Pour les éléments qui ne sont pas vu de trop près, tu peux parfois remplacer le modèle complexe par une simple face sur laquelle tu applique une texture avec opacity map MAIS les ombres ne seront correctes qu’avec des ombres en Raytracing, ce qui est rarement une bonne solution. Tu peux éventuellement créer une copie du soleil qui utilisera des ombres en raytracing et qui n’éclairera que cet élément et empêcher le soleil en shadow map de l’éclairer.

    Pour améliorer ton image, je supprimerais ou réduirais également les omni que tu as placé à l’intérieur. Dans la réalité, et tout particulièrement par beau temps, le contraste est tel entre les parois extérieur et l’intérieur d’un bâtiment que l’intérieur parait beaucoup plus sombre.

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  4. Bonjour,

    J’ai une scène 3DS max, et je craque le redu est hyper long et je n’arrive pas à identifier le pourquoi du comment. A savoir que le rendu donné bien que super long me convient. En fait je ne veux pas perdre mes ombres etc…

    Que faire… Si besoin je peux fournir le .max.

    Merci d’avance.

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  5. merci laurent pour la clarté et la qualité de ta réponse.
    a+

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  6. Salut David,

    3D Studio Max est adapté pour la simulation d’éclairages architecturaux extérieurs (ou intérieurs) mais si c’est la seule utilisation que tu as du logiciel, je te conseille plutôt de tester Autodesk Viz qui est une version de 3D Studio Max plus orientée vers l’architecture et le design. 3D Studio Max comprend tous les outils de Viz + des possibilités d’animation plus développées comme l’animation de personnages.

    S’il s’agit uniquement de réaliser une représentation d’éclairage sous forme d’image, les sources de lumières standard peuvent convenir et le résultat dépendra essentiellement de l’expérience de l’infographiste et de son sens artistique.

    S’il s’agit d’une représentation plus précise où tu souhaites visualiser l’effet d’un spot aux halogénures métalliques de 400W, 3D Studio max (et Autodesk Viz) dispose de sources lumineuses photométriques qui permettent d’utiliser des fichiers de représentation de la répartition photométrique au format ies. De nombreux fabricants de luminaires proposent des bibliothèques de modèles 3D de leurs luminaires et/ou les fichiers ies correspondants. C’est notamment le cas d’ERCO ou de BEGA. En utilisant la radiosité, il est alors possible d’obtenir une approximation relativement réaliste de l’effet d’une source d’éclairage avec prise en compte de la lumière réfléchie par les différentes parois. Pour obtenir un résultat valable, il est impératif de paramétrer correctement les différents matériaux composants le projet, notamment leur couleur, leur coefficient de transmission de la lumière et leur réflectance.

    grâce à la radiosité, 3D Studio Max propose également un rendu en fausses couleurs représentant la luminance ou l’illuminance en lux des différentes parois d’un projet.

    3D Studio Max est vendu à environ 4250€ contre 2450€ pour Autodesk Viz.

    Le temps de formation varie fortement en fonction de l’utilisation que tu feras du logiciel. Je ne pense pas que quelqu’un utilise toutes les fonctionnalités d’un logiciel aussi complet (et complexe) et l’éclairage n’est pas la partie la plus simple de l’infographie 3D mais sans doute la plus passionnante et celle qui a le plus de répercussion sur la qualité du rendu final.

    Le temps de réalisation d’un projet d’éclairage peut varier de 4 à 16 heures pour un projet pas trop complexe si toutes les données sont fournies mais cela dépend fortement du projet. Si tu fais des essais, cela peut nécessiter beaucoup plus de temps car la radiosité est un processus qui nécessite beaucoup de temps de calcul.

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  7. je cherche des renseignements sur un logiciel pour effectuer des simulations infographiques de mise en valeur par de l’eclairage extérieur de monuments comme eglise, mairie…
    3d smax convient il? coût? temps estimé de formation?temps estimé pour effectuer une simulation d’un batiment à l’architecture simple?
    merci
    davidc

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  8. Salut Lilou kk

    Pour obtenir des éclairages parfaits et réalistes pour des perspectives intérieures, on utilise le plus souvent un moteur de rendu en illumination globale. C’est alors le logiciel qui calcule la quantité d’éclairage qui est renvoyée par les différentes surfaces atteintes par la source d’éclairage primaire.

    Dans 3D Studio Max, il existe plusieurs solutions possibles:

    • Le light tracer – à éviter absolument pour des éclairages intérieurs
    • La radiosité – les parois sont subdivisées en plus petites zones dans lesquelles est enregistré la quantité de lumière réçue. Cette information étant stockée dans chaque paroi, une fois le calcul de la radiosité terminé il est très rapide de calculer des images. Cependant, la radiosité ne calcule pas les réflexions ou les réfractions qui comptent pour beaucoup dans le réalisme d’une image.
    • Mental Ray – ce moteur de rendu en illumination globale (GI) est intégré dans 3D Studio Max
    • Les moteurs de rendu tierce-partie:
      • VRay – c’est le moteur de rendu le plus utilisé actuellement en infographie 3D d’architecture
      • Maxwell Render – ce moteur tient compte des propriétés physiques de la lumière et des matériaux. On peut donc considérer qu’il se rapproche plus de la situation réelle… au prix de temps de calcul très importants surtout pour des perspectives intérieures peu éclairées.
      • FinalRender
      • et bien d’autres…

    Les temps de calcul souvent excessifs de ces méthodes m’ont poussé à utiliser une simulation de la radiosité connue sous le nom de « fakiosity » – contraction de fake (trucage) et de radiosiy (radiosité). Cette méthode consisiste à simuler l’éclairage indirect par des sources lumineuses secondaires fortement atténuées. Cette méthode permet, une fois les sources lumineuses mises en place et configurées correctement (ce qui peut prendre beaucoup de temps en fonction de l’expérience de l’infographiste 3D), des temps de calcul très rapides. Cette méthode est particulièrement intéressante pour des animations ou des projets nécessitant de nombreuses vues. Dans ce cas, le temps passé à optimiser l’éclairage est vite rentabilisé lors du calcul des centaines ou milliers d’images nécessaires pour réaliser une animation

    Tu trouveras de nombreux didacticiels conçus par Montree T sur le site CGarchitect.com. Un vrai trésor.

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  9. Je vous remercie pour vos astuces .Moi je suis plustot interessé de savoir la methode à utiliser pour un avoir un éclairage parfait et realiste pour des rendus d’intérieurs ,pour ce qui concerne l’eclairage extérieur aucun souci mais pour l’intérieur j’ai enorment de difficulté.

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