Eclairage indirect

Afin de bien comprendre les spécifications d'illumination pour le rendu Luxology, il est essentiel de connaître au préalable le processus technique de l'illumination indirecte. Même si on imagine intuitivement que la lumière provient d'un éclairage 3D ou d'une surface lumineuse et qu'elle se déplace pour atteindre les surfaces et rebondir dans une pièce, le processus réel du rendu avec illumination ne correspond absolument pas à cette perception. Lors de l'évaluation de la surface, des rayons sont projetés aléatoirement à l'extérieur de celle-ci et sont évalués quand ils atteignent d'autres surfaces de la scène. La somme de ces évaluations permet de représenter la couleur et la luminosité de la surface initiale.

Pour se faire une idée plus précise de la façon dont l'éclairage indirect est estimé sur un point d'une surface, on peut se représenter la moitié supérieure d'un globe transparent posé sur cette surface de telle sorte que la normale de surface de ce point passe par le Pôle Nord. Des rayons sont émis depuis le point extérieur à travers des points aléatoires dans chaque cellule constituée par les grilles de latitude et de longitude, avec un rayon par cellule. Ces rayons atteignent d'autres surfaces ou bien l'environnement distant, et la couleur moyenne perçue est l'évaluation de l'éclairement énergétique indirect. (L'éclairement énergétique est le terme technique utilisé pour désigner la lumière reçue.)

Imaginons à présent une surface plane à ombrer, avec une image d'environnement entièrement noire, à l'exception d'une zone claire bien concentrée. Chaque point d'ombrage sur la surface envoie des rayons comme décrit ci-dessus. Pour certains points, deux de leurs rayons parviendront peut-être à atteindre la zone claire, alors que pour d'autres, seul un rayon atteindra celle-ci et la partie noire sera visible du reste des rayons. Certains points bénéficiant du double de l'éclairement énergétique d'autres, vous pouvez prévoir que la surface aura un aspect brouillé si Masquage éclairement énergétique est activé (ou granuleux s'il est désactivé). Toutefois, si les hémisphères transparents sont subdivisés plus finement (c.-à-d., en utilisant plus de rayons), ce processus aléatoire gagnera en cohérence entre les points extérieurs voisins, ce qui permettra de lisser l'ombrage. L'éclairage indirect Luxology se fonde sur cet échantillonnage hémisphérique, mais il existe deux approches très différentes quant à l'utilisation de ces échantillons, Masquage éclairement énergétique et Monte Carlo.

Méthode de Masquage d'éclairement énergétique

La méthode d'échantillonnage par défaut utilise une technique appelée Masquage éclairement énergétique. Cette technique se base sur le concept suivant : l'exploitation et le raccord d'un nombre plus réduit d'échantillons permet d'obtenir une image de qualité dans un délai plus court qu'un échantillonnage de tous les pixels effectué avec une précision moindre, qui produit souvent une image "granuleuse". Quand Masquage éclairement énergétique est désactivé, la technologie Luxology équivaut à générer un échantillon d'ombrage hémisphérique pour chaque pixel de l'image. Soyez prudent quant au nombre de rayons utilisés puisque ce nombre est multiplié par les millions de pixels de l'image. Avec le Masquage d'éclairement énergétique, la technologie Luxology échantillonne la scène de manière intelligente à des emplacements stratégiques qu'elle interpole ensuite pour produire au final une image globale plus lissée.

Si vous utilisez le Masquage d'éclairement énergétique, ces variations se répandent d'un échantillon à l'autre, ce qui provoque des taches sur l'image. Le Masquage d'éclairement énergétique fournit plusieurs approches permettant de réduire les artefacts : augmentation du nombre de rayons, utilisation du suréchantillonnage, augmentation du nombre d'échantillons requis pour créer un raccord (valeurs d'interpolation).

Méthode de Monte-Carlo

La méthode de Monte-Carlo utilise un échantillonnage de qualité inférieure (moins derayons) pour tous les pixels tandis que Masquage éclairement énergétique utilise moins d'échantillons, mais de bien meilleure qualité (plus de rayons) pour les raccorder ensuite. L'utilisation de la méthode de Monte-Carlo avec des échantillons insuffisamment précis provoque des variations significatives d'un pixel à l'autre et l'image apparaît "granuleuse". Une solution consiste à augmenter le nombre de rayons par pixel, mais au prix d'un accroissement considérable du temps de rendu des images. Le mode de rendu par affinage progressif applique la méthode Monte Carlo. Il envoie automatiquement des rayons supplémentaires par pixel de telle sorte que l'image rendue soit continuellement améliorée jusqu'à ce que vous arrêtiez l'oprétaion ou qu'un laps de temps prédéfini soit écoulé.