Pour faciliter la manipulation de la multitude de paramètres et d'options de configuration, CINEMA 4D offre différents préréglages pour les scènes d'intérieur et d'extérieur, ainsi que pour les visualisations d'objets et les rendus physiques (progressifs) depuis la version 15.
Une fois l'effet Global Illumination ajouté via le bouton Effets dans les paramètres de rendu, cette liste de préréglages est disponible sur la page Général.
La nouvelle division des méthodes de calcul GI en une méthode primaire et une méthode secondaire est également introduite. La méthode primaire concerne les objets directement touchés par la lumière, tandis que la méthode secondaire concerne l'éclairage indirect. Pour la méthode primaire, nous avons à notre disposition les méthodes déjà connues Quasi-Monte Carlo (QMC) et Irradiance Cache (IC), avec une version améliorée du Irradiance Cache utilisée dans la version 15. Cependant, le menu propose toujours l'ancienne méthode IC pour les rendus non modifiés des anciennes scènes.
Dans le menu de la méthode secondaire, nous retrouvons les méthodes QMC et IC déjà connues, nous permettant de les combiner à volonté et d'ajuster séparément l'intensité et la saturation.
Les radiosity maps étaient déjà utilisées dans la version précédente pour accélérer le rendu, cependant au détriment de la profondeur des rayons. C'est ici que les nouvelles light maps interviennent. Avec cette méthode de calcul, des rayons sont tirés dans la scène depuis la caméra, leurs réflexions sont évaluées quant aux couleurs et regroupées en une carte. Nous aborderons l'utilisation des light maps dans la prochaine partie du tutoriel.
Light Maps comme méthode GI secondaire
Pour mettre en avant les avantages de la nouvelle méthode GI, nous utilisons un exemple de scène simple, disponible également dans les fichiers de travail sous le nom "PSD_C4D_R15_Render_IC.c4d". Actuellement, cette scène est rendue avec de l'illumination globale, mais exclusivement avec le Irradiance Cache.
Comme on peut le constater aux bords intérieurs de la pièce et sur les murs, il y a encore des améliorations à apporter. Le temps de rendu sur un ordinateur moyen (iMac avec un processeur i7 2,8 GHz) est d'environ 1:05 min. Avant d'augmenter le nombre de samples pour réduire le temps de rendu, voyons comment les light maps peuvent nous aider ici.
La configuration de la scène est assez simple. Les trois boules blanches se trouvent dans une pièce avec une ouverture carrée dans le plafond. Un objet ciel de couleur bleue crée le ciel, tandis qu'une source lumineuse ponctuelle légèrement jaunâtre éclaire l'ouverture. Le reste est géré par l'illumination globale à travers l'éclairage indirect.
Un coup d'œil dans les paramètres de rendu révèle qu'il n'y a pas de compromis sur les samples et la densité d'entrée dans les paramètres de l'Irradiance Cache. Au lieu d'expérimenter avec des réglages encore plus élevés, voyons comment les light maps se comportent avec cette scène.
Pour basculer vers les light maps pour le calcul GI de l'éclairage indirect, choisissons l'option Light Maps dans le menu de la méthode secondaire des paramètres de Global Illumination sur la page Général.
En vue de réduire la charge de calcul, réduisons également le nombre de samples à Moyen. Nous pourrons toujours augmenter les valeurs plus tard.
Cela s'applique également à la méthode primaire Irradiance Cache, dont les paramètres se trouvent sur la page correspondante de l'effet Illumination Globale. Une densité d'entrée moyenne est un excellent point de départ.
Contrôle et Réglage des Light Maps
Nous avons maintenant choisi les light maps comme méthode secondaire et un nouvel onglet du même nom est apparu dans les paramètres de Global Illumination. Sur cette page, nous trouvons les paramètres des light maps. Comme une bonne light map est essentielle pour la qualité du rendu GI final, nous vérifions d'abord la light map actuelle avec les réglages par défaut.
Pour ce faire, sélectionnons le paramètre Mode dans le menu en bas et choisissons Visualiser. Lors du rendu, seule la light map calculée est affichée.
Un clic sur le bouton de rendu montre que l'environnement prédominant correspond très bien aux paramètres standard. Les zones individuelles sont réparties de manière très homogène et ne présentent pas de divergences ou de taches importantes.
Ceci est dû au paramètre taille de l'échantillon de la page des cartes de lumière. Nous augmentons temporairement ce paramètre pour voir comment une légère augmentation apparemment insignifiante rend une carte de lumière inutilisable. Une valeur de 0,05 au lieu de 0,01 par défaut est suffisante.
Avec cette carte de lumière, nous ne serions pas satisfaits. En comparant la taille des zones sur les sphères et les murs, nous observons de fortes différences, mais pas d'homogénéité. Nous restons donc avec les paramètres standard, heureusement adaptés.
La carte de lumière semble donc convenable en termes de taille de l'échantillon, nous pouvons donc examiner les résultats d'un premier rendu de test. Pour cela, nous switchons sur la page des cartes de lumière pour revenir au mode normal du rendu.
Pour un premier test, le résultat n'est pas si mal. Les surfaces de la pièce semblent déjà très uniformes, et même les surfaces des sphères sont belles. Cependant, les bords et les coins du plafond ne sont pas du tout satisfaisants.
Affiner les cartes de lumière
Notre rendu de test suggère qu'il n'y a pas encore suffisamment de rayons ou de chemins pour calculer l'éclairage indirect. Nous trouvons le bon paramètre pour cela à nouveau sur la page des cartes de lumière : le nombre de chemins.
Pour la prochaine étape ou le prochain rendu de test, nous fixons le nombre de chemins à 10000 (x1000). Plus il y a de chemins à calculer, plus le calcul et le rendu en sont prolongés.
Le résultat rendu semble déjà meilleur, mais pas encore satisfaisant. Nous devons augmenter le nombre de chemins.
Nous augmentons à nouveau le nombre de chemins de 5000 pour atteindre 15000 (x1000) et voyons si nous pouvons construire sur ce nombre de chemins.
Encore un progrès clair. À mon avis, déjà meilleur que le rendu initial basé uniquement sur le cache d'irradiation. Avec le nombre de chemins, nous devrions donc être parés, car il y a encore quelques autres paramètres pour les cartes de lumière …
Pour rendre les zones critiques plus lisses et homogènes, les deux options filtre préalable et méthode d'interpolation sont utiles. Nous essayons avec le filtre préalable, en activant l'option du même nom et en commençant d'abord avec les huit échantillons par défaut.
Une amélioration significative. Cependant, les deux bords du plafond pourraient être un peu plus lisses, donc nous devrions ajuster à nouveau ce paramètre.
En augmentant dans une dernière série les échantillons du filtre préalable, à 16.
Avec ce résultat encore amélioré, nous allons nous en tenir là. Vous pouvez bien sûr continuer à expérimenter avec les paramètres - par exemple, avec l'interpolation ou à nouveau avec le nombre de chemins - pour optimiser encore davantage le rendu.
Mais le meilleur pour la fin : en rétablissant les paramètres de la méthode primaire Irradiance Cache à des réglages plus modérés, nous avons pu obtenir un bien meilleur résultat de rendu grâce aux cartes de lumière, et réduire de moitié le temps de rendu (sur l'ordinateur de référence, seulement 0:32 min au lieu de 1:05 min).
Embree et aperçu rapide
Ces deux nouveautés concernent le rendu physique, plus précisément sa vitesse de rendu. Malgré la beauté des résultats du rendu physique, la plupart du temps, on ignore si et quel impact ont eu les modifications apportées lors du calcul.
La première innovation, Embree, un noyau de ray tracing pour les algorithmes de Monte Carlo développé par Intel, nécessite le support matériel de l'ensemble d'instructions SSE3. Les processeurs modernes sont capables de gérer cette tâche, de sorte que CINEMA 4D Release 15 active immédiatement cette nouvelle fonctionnalité de manière standard. En particulier, les scènes avec de nombreux polygones ou objets montrent une augmentation de vitesse notable.
Dans les paramètres de rendu du rendu physique sur la page Avancé, cette innovation intensive en termes de mémoire peut être désactivée si désiré (Physiquement)) ou un compromis entre la consommation de mémoire et la vitesse peut être choisi (faible).
Qualitativement, aucune différence n'est perceptible par rapport au réglage précédent jusqu'à la version 14 du rendu physique.
En particulier pour le rendu physique, les conditions d'éclairage ainsi que la position et la répartition de la profondeur de champ dans la scène sont parmi les informations les plus demandées avec les rendus de test.
La aperçu rapide propose une solution très intéressante et extrêmement rapide. Il se trouve également sur la page Avancé du rendu physique et peut être activé uniquement pour le mode de rendu progressif ou pour tous les modes.
Presque immédiatement après le démarrage du rendu, l’ aperçu rapide affiche une version basse résolution, mais déjà assez significative en termes d’illumination et de profondeur de champ, permettant de déterminer si cela vaut la peine d'attendre le résultat final du rendu.
Alors que dans l'image précédente seule la première « tranche » de rendu était calculée, le rendu physique en est déjà presque à la moitié de son travail. Comme le montre la comparaison directe, l’ aperçu rapide peut fournir très rapidement les informations les plus importantes sur le rendu, sans devoir attendre longtemps que le reste des « tranches » de rendu soient achevées.
