Éclairer une scène en 3D semble assez simple, n’est-ce pas ?
Dans la plupart des cas, l’éclairage dans le « monde réel » a tendance à se produire tout simplement. Le soleil se lève, on actionne un interrupteur, ou on ouvre les stores et voilà : la lumière. Nous pouvons réfléchir à l’endroit où nous plaçons une lampe, à l’angle des stores ou à l’orientation de la lampe de poche, mais dans 90 % des cas, notre expérience de la lumière est plutôt passive.
Les choses sont différentes dans l’industrie de l’infographie.
Comme tout grand photographe vous le dirait, l’éclairage, c’est tout.
D’accord, tout est peut-être un peu hyperbolique, mais avoir une solution d’éclairage bien mise en œuvre peut très bien faire ou défaire un rendu. Sans un bon éclairage, même un modèle 3D fantastique peut finir par paraître plat et peu convaincant dans l’image finale.
Nous ne passerons pas trop de temps à vous baratiner sur les raisons pour lesquelles l’éclairage est un aspect si essentiel (et sous-estimé) du pipeline CG.
Mais faites un saut de page, et nous commencerons notre discussion sur les techniques d’éclairage 3D par un aperçu des six types de lumières que l’on trouve dans les logiciels 3D courants.
Même s’il est assez facile de cliquer sur le bouton « créer de la lumière » de votre logiciel 3D et de placer une source de lumière dans votre scène, la réalité du métier est bien plus complexe.
Il existe un certain nombre de paradigmes d’éclairage 3D bien établis, et le type de scène détermine généralement celui qui est le plus approprié. Par exemple, les techniques qui fonctionnent bien pour un environnement intérieur n’ont généralement que peu de sens pour un plan extérieur. De même, l’éclairage de « studio » pour le rendu d’un produit ou d’un personnage nécessite une procédure très différente de celle utilisée pour l’animation et le film.
En fin de compte, chaque situation est différente, mais certains types de lumière fonctionnent bien pour certaines scènes.
Options d’éclairage standard
- Point/Omni Light – Une lumière ponctuelle projette l’éclairage dans toutes les directions à partir d’un point unique, infiniment petit, dans l’espace 3D. Les lumières ponctuelles sont utiles pour simuler toute source de lumière omnidirectionnelle : Ampoules, bougies, guirlandes de Noël, etc.
- Lumière directionnelle – Contrairement aux lumières ponctuelles, qui occupent un emplacement spécifique dans la scène 3D, une lumière directionnelle est censée représenter une source de lumière extrêmement éloignée (comme le soleil ou la lune). Les rayons émis par les lumières directionnelles sont parallèles dans une seule direction à partir de chaque point du ciel et sont généralement utilisés pour simuler la lumière directe du soleil. Comme un éclairage directionnel représente une source de lumière distante, ses coordonnées x, y, z ne signifient rien, seul son attribut de rotation a une incidence sur la façon dont la scène sera éclairée.
- Spotlight – Les projecteurs des applications 3D s’expliquent assez facilement par le fait qu’ils sont assez semblables à leurs homologues du monde réel. Un projecteur émet un champ lumineux de forme conique à partir d’un point unique dans l’espace. Les projecteurs sont souvent utilisés pour l’éclairage de studios en trois points, mais aussi pour simuler n’importe quel appareil d’éclairage où il y a une chute visuelle distincte de la lumière vers l’obscurité – lampadaires, lampes de bureau, éclairage conique, etc.
- Lumière de la zone – Une lumière de zone est une lumière basée physiquement qui projette des rayons directionnels à l’intérieur d’une limite définie. Les éclairages de zone ont une forme (rectangulaire ou circulaire) et une taille spécifiques, ce qui les rend très utiles pour simuler des appareils d’éclairage fluorescent, des panneaux rétro-éclairés et d’autres dispositifs d’éclairage similaires. Les éclairages de zone peuvent être utilisés comme émetteurs de photons lors de l’utilisation de l’éclairage global dans Mental Ray, ce qui en fait un choix populaire pour l’éclairage de produits et la visualisation architecturale. Bien que les éclairages de zone aient une direction générale, ils n’émettent pas de rayons parallèles comme le ferait un éclairage directionnel.
- Volume Light – La lumière volumétrique est peut-être la plus difficile à cerner. Avec les réglages par défaut, elle est presque identique à une lumière ponctuelle, émettant des rayons omnidirectionnels à partir d’un point central. Cependant, contrairement à une lumière ponctuelle, une lumière volumétrique a une forme et une taille spécifiques, qui ont toutes deux une incidence sur sa répartition. Une lumière volumétrique peut prendre la forme de n’importe quelle primitive géométrique (cube, sphère, cylindre, etc.), et sa lumière n’éclairera que les surfaces situées dans ce volume.
- Lumière ambiante – Une lumière ambiante projette des rayons de lumière douce dans toutes les directions, et peut être utilisée pour élever le niveau général d’éclairage diffus d’une scène. Elle n’a pas de direction spécifique et ne projette donc pas d’ombre au sol, mais elle n’est pas vraiment omnidirectionnelle comme une lumière ponctuelle. La lumière ambiante est relativement similaire à la lumière du crépuscule, juste après le coucher du soleil.
Les types de lumière dont nous avons parlé ici peuvent être utilisés pour tout, du simple éclairage de studio en trois points aux scènes animées complexes qui nécessitent plus de 40 lumières. Ils sont presque toujours utilisés conjointement – il est très rare qu’une scène ne comporte que des lumières ponctuelles, ou que des lumières de zone, etc.
Néanmoins, nous ne faisons que commencer à gratter la surface d’un sujet profond et varié de l’éclairage 3D.
