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Systèmes d’éclairage

Un système (NdT : traduction approximative de l’anglais “rig”) est un ensemble organisé d’objets ; il peut y avoir des systèmes d’éclairage, des systèmes d’armature (“squelettes”), etc. Un système fournit une base connue (classique) vous permettant d’élaborer votre propre éclairage (en l’occurrence !) à partir d’un point de départ valide. Différents systèmes sont utilisés pour différents buts et émulent différentes conditions ; vous choisissez votre système de base en fonction de ce que vous souhaitez exprimer dans votre scène. L’éclairage peut laisser perplexe, et les réglages par défaut ne donnent pas de bons résultats. De plus, de très légères modifications peuvent avoir des effets impressionnants sur l’atmosphère et les couleurs. Dans les grands studios, l’éclairage est une spécialité et bénéficie d’un département dédié. Sur ce, quittons les ténèbres de la confusion, laissez-moi vous “éclairer”.


Dans tous les systèmes d’éclairage de base qui suivent, la caméra par défaut est positionnée à 25 BU (pour Blender Unit, unité Blender) du sujet, décalé de 9 BU sur sa droite, tournée de 15 degrés vers la gauche, à hauteur de tête, avec une longue focale (80 mm). Plus près, une focale de 35 mm distordrait l’image. Une longue focale permet de mieux embrasser la scène. L’angle de la caméra permet également d’améliorer notre vision de la scène. Maintenant vous êtes au courant : la prochaine fois que vous allez au spectacle, asseyez vous sur le côté, vous ne manquerez pas les à-côtés de l’action et aurez une meilleure appréciation de la profondeur du décor. Trêve de discours sur les angles de caméra, nous traitons ici d’éclairage.


Éclairage ambiant seul

Éclairage ambiant seul.

Dans le contexte Shading (F5), il y a un petit bouton “globe terrestre” qui vous permet d’afficher les réglages du monde (sous-contexte World). Dans le panneau World, il y a trois curseurs AmbR, AmbG et AmbB, pour régler la couleur et la saturation de la lumière ambiante dans le monde. La lumière ambiante est la lumière solaire reflétée par tous les objets qu’elle rencontre avant le votre, et qui termine dans la caméra.

Occlusion ambiante.

Cet éclairage ambiant illumine tout, de manière parfaitement égale, sans ombrage ni ombre portée. Vous pouvez faire varier l’intensité de la lumière ambiante dans votre scène via l’occlusion ambiante. Dans le fichier .blend d’exemple, la scène “0 pt AO” a une “light box” (“boîte de lumière”), Shadow et Ray activés, ainsi que Ambient Occlusion dans le sous-contexte World. La couleur ambiante est un blanc chaud (soleil).

Occlusion ambiante avec radiosité.

Vous pouvez ajouter à l’occlusion ambiante la radiosité. Avec celle-ci, les couleurs de la lumière émise par les objets colorés sont mélangées avec la lumière ambiante. Dans le fichier .blend d’exemple, la scène “Radiosity” a activé la Radiosité, et le cube émet juste un peu de mauve pour en montrer les effets. Vous pouvez mélanger AO (“Ambient Occlusion”) et radiosité, comme montré par l’image ci-contre, et par la scène “0 pt AO+Radio” du fichier .blend d’exemple.


Système mono-lampe

Système standard avec lampe Spot.

Le système d’éclairage avec un seul spot produit un éclairage spectaculaire, tape-à-l’œil, quoi qu’efficace, d’un objet ou de quelques objets voisins. On utilise donc une seule lampe Spot, généralement avec un bord dur. Le halo est activé dans ce rendu pour vous rappelez une ambiance de boîte de nuit enfumée. La lampe est placée en hauteur (10 BU) et en face de l’objet (à 10 BU), comme sur une scène (de spectacle), elle éclaire vers le bas, à approximativement 40 degrés. Nous utilisons une atténuation quadratique, une énergie de 0.2, une Dist (distance de demi-énergie) de 20.0 (la lampe est à ~14 BU du sujet), et une légère teinte relaxante bleutée (R:0.9, G:0.9, B:1.0) avec une texture Cloud (“nuage”) appliquée (“mapped”) en couleur blanche avec 0.5 de Mix. Ceci donne de la douceur à la lumière. L’ouverture du spot est assez étroite (45 degrés), et vous pouvez régler le halo à votre goût.


Vous pouvez rendre le spot plus large en augmentant SpotSi, adoucir les bords en augmentant SpotBl, et le rendre enfant de l’acteur principal, de manière que le spot suive ce dernier dans ses déplacements. Les objets voisins de votre acteur principal seront alors naturellement mieux éclairés que les autres, ce qui attirera sur eux l’attention du spectateur.


Déplacer ce spot directement au-dessus du sujet et le diriger vers le bas donne un effet “interrogatoire”. À l’opposé du spectre émotionnel, une douce bougie (lampe Lamp, Dist courte, teinte jaune) placée très près du sujet donnera un effet angoissant de “perdu dans les ténèbres”.


Dans le style “macabre”, “horreur”, un spot dur au sol et dirigé vers le haut. Pour le fun, attrapez une lampe de poche, allez dans votre salle de bain et fermez la porte. Éteignez la lumière et placez la lampe de poche sous votre menton, dirigée vers le haut. Regardez votre miroir et allumez la lampe de poche. Horreur ! Ne me reprochez pas vos futurs cauchemars, mais j’espère que vous avez saisi l’idée : l’éclairage, même avec une seule lampe, en en faisant varier l’intensité, l’emplacement et la direction, peut tout changer dans une scène.


Utilisez ce système, avec la lumière ambiante (et des accessoires recevant et étant éclairés par cette dernière – dans les réglages matériaux), pour des scènes qui se concentrent sur un seul acteur (ou produit) éclairé par le spot. N’utilisez pas ce système pour des grands espaces ouverts, ou pour montrer un sujet sous toutes ses coutures.


Système d’éclairage deux-points

Système d’éclairage deux-points standard.

La technique deux-points donne un éclairage équilibré d’un objet. Ci-contre, la composition d’un système d’éclairage deux-points (ainsi appelé car composé de deux sources, points lumineux). Ce système donne un éclairage bien réparti pour des objets non-texturés traînant dans l’espace 3D. Il est utilisé dans les studios réels pour éclairer un produit, surtout s’il est brillant, luisant.


Les deux lampes sont quasiment identiques, mais elles ont des rôles différents. Elles émulent toutes deux une source très large et douce en étant des lampes Hemi avec une longue Dist (atténuation lumineuse) de 20.0 (NdT : ??? Je croyais que les lampes Hemi n’avaient aucune atténuation lumineuse ?!?), ce qui fournit un éclairage égal de l’avant à l’arrière. Toutes deux sont bleutées (R:0.9, G:0.9, B:1.0), et ont une texture Cloud mélangée à 50%. Si vous utilisez une lampe Spot, vous aurez une ombre portée. Dans le monde réel, ce type de lampe est constitué d’un spot dirigé vers un réflecteur argenté (“parapluie”) lui-même dirigé vers le sujet.


Dans l’image ci-dessus, sont également affichés les réglages de la lampe côté cour (à droite sur l’image, contexte Shading, sous-contexte Lamp, panneau Lamp). Notez comme nous utilisons une faible Energy pour faire ressortir le relief de la sphère. Je ne saurais trop insister sur ce point : Les lumières fortes, dures, “aplatissent” l’image et vous font plisser les yeux ; les lumières douces vous permettent de bien percevoir le relief, sans vous fatiguer les yeux. La lampe côté cour (à droite) a une énergie de 0.17 ; elle est presque dans l’axe de la caméra (elle est du même côté), nous désactivons donc sa spécularité (bouton No Specular) pour ne pas avoir cet éclat lumineux, cet espèce de “front” ou de “nez” brillant.


La lampe côté jardin (à gauche) se fait connaître en activant sa spécularité ; l’éclat spéculaire est cette zone brillante située dans la partie haute à gauche de la sphère. Elle fait également office de lampe de débouchage, donc nous réduisons son Energy à 0.1.


Utilisez ce système pour éclairer de manière égale une scène, où il n’y a pas de sujet principal. Les Hemis éclaireront l’arrière plan et les accessoires, donc l’éclairage Ambient n’a guère d’importance. À l’opposé du spectre d’éclairage, deux Spots étroits avec une grande énergie et des bords durs donnent un style “Police, sortez les mains en l’air”, comme si le sujet était pris dans des projos de poursuite.


Système d’éclairage trois-points

Le système d’éclairage standard trois-points est le système d’éclairage le plus courant. Si vous voulez mettre en valeur votre modèle, utilisez-le. Comme vous pouvez le constater, la sphère sans texture ni matériau semble venir à vous. Il y a beaucoup de variantes autour de ce système, nous vous en présenterons deux :

  • Studio – Utilisé dans le monde réel en studio pour filmer sur écran vert (pour incrustation) ou décor peint. Utilisez ce système pour éclairer des objets CG destinés à être rajoutés à une scène réelle, de manière que ceux-ci et vos vrais acteurs aient le même éclairage.
  • Standard – Utilisé dans le monde réel pour éclairer les acteurs sur un plateau, avec un éclairage arrière illuminant leurs contours, les faisant ressortir et leur donnant de la profondeur.


Système “Studio”

Système d’éclairage trois-points “Studio”.

Ci-contre, les vues de dessus, de face et de côté du système d’éclairage trois-points “Studio”. Cela modifie la dynamique de la scène en plaçant “au centre” une puissante lampe “clé” qui donne des hautes lumières à l’objet, alors que deux lampes “fill” (~“remplissage”, “débouchage”) de chaque côté adoucissent les ombres créées par la lampe clé.

Dans un studio, utilisez ce système pour filmer un visage parlant devant un fond vert, ou au milieu d’autres personnages, en gardant la lampe clé sur l’acteur principal. Ce système est aussi utilisé pour éclairer un produit sous toutes ses coutures, les lampes fill de côté éclairant également les accessoires.


La lampe clé est une lampe Area placée légèrement au-dessus et à gauche de la caméra. Elle a une énergie de 0.1, une Dist de 12.0, une teinte jaune (R:1.0, G:1.0, B:0.8), et elle active la spécularité. Elle est a environ 30 BU du sujet, et se déplace avec la caméra. Un petit éclat spéculaire vous informe qu’elle est là, et que vous ne regardez pas un fantôme. Dans le monde réel, il s’agit d’un spot avec volets déflecteurs pour limiter/contrôler le flux lumineux.


Les deux lampes de côté en sont réduites au seul rôle de débouchage (“fill” en anglais) ; chacune d’elle est une lampe Hemi placée à 20 BU sur le côté et 5 BU devant le sujet, au niveau du sol. Elles ont une Energy de 0.2, une Dist de 10.0, et sont légèrement bleutées (R:0.9, G:0.9, B:1.0), bien que j’en ai vu utilisées de beaucoup plus bleutées (R:0.67, G:0.71, B:0.9). Elles ne produisent pas d’éclat spéculaire sur la sphère (No Specular activé), et étant au sol, elles éclairent le dessous du menton ou de toute autre surface horizontale, débouchant les ombres produites par la lampe clé. De plus, une texture Cloud blanche est mélangée à 50%. Cela permet de mieux simuler ce qui se passe dans le monde réel et adoucit encore plus leur éclairage.


Utilisez ce système pour produire un éclairage doux et équilibré faisant cependant ressortir votre sujet principal. Il combine le meilleur des deux systèmes un-point et deux-points, donnant un éclairage équilibré et un frontal puissant. Pour une grande scène, vous devrez peut-être déplacer les lampes de côté vers des positions plus proches de celles du système deux-points.


Système “Standard”

Système d’éclairage trois-points “Standard”.

Sans rideau en arrière plan de votre sujet principal, vous avez à gérer la profondeur de la scène. La lampe fill de gauche a été déplacée derrière le sujet (elle est donc maintenant appelée “backlight” – “lumière arrière”), juste hors champ, alors que la lampe fill de droite ne bouge pas. La lampe clé produit de la réflection spéculaire, donc vous pouvez jouer avec la spécularité et la dureté dans les réglages matériaux de vos objets. La lampe clé donne cette sensation de “dans la lumière des projecteurs”, éclairant fortement le sujet, alors que la backlight en détache bien les bords, aidant à bien le séparer de l’arrière plan.


Dans ce système, la lampe clé est un Spot très brillant, avec une énergie de 2.0 et une Dist de 10.0. Teintez-la légèrement en jaune, à cause de sa puissance ; elle est seule de ce côté de la scène. La lampe déplacée à l’arrière a également été relevée au niveau de la caméra. Vous devez réduire son énergie de moitié, sinon, en s’ajoutant à la lumière de la dernière lampe de côté, elle éclairera trop le côté du sujet et se fera trop remarquer. Vous pouvez modifier l’angle et la hauteur de la backlight pour simuler un soleil éclairant de dessus.


Utilisez ce système dans les animations 3D standards pour éclairer le sujet principal. Utilisez-le tout particulièrement si vous avez des objets transparents (en verre, …), de manière à ce qu’il y ait suffisamment de lumière à travers eux vers la caméra. La partie un peu délicate ici est d’équilibrer les intensités des lampes, de sorte qu’aucune d’entre elles n’éclipse les autres, tout en s’assurant que les trois travaillent ensembles en équipe.


Système d’éclairage quatre-points

Système d’éclairage quatre-points.

Le système d’éclairage quatre-points donne une meilleure simulation d’un éclairage extérieur, en ajoutant une lampe Sun à 30 BU de haut, 10 BU sur la gauche, et 15 BU derrière le sujet. Ce “soleil” donne un éclairage arrière et débouche le sommet du sujet ; il produit même un éclat éblouissant voulu au sommet de sa tête, vous indiquant que le soleil est là-haut. Notez que cette lampe est teintée de jaune, ce qui compense les lampes de côté bleutées.


En modifiant la lampe clé en un Spot Inverse Square No Specular blanc pur, avec une Energy de 1.0 et une Dist de 12.0, elle se combine et adoucit l’éclat sommital de la lampe Sun tout en éclairant le visage, donnant un effet d’ensoleillement vigoureux. Deux lampes en haut signifient des ombres plus fortes, donc vous souhaiterez peut-être modifier les lampes fill de côté. Sur cette image, elles sont restées inchangées (Hemi, No Specular, Energy de 0.1, Dist de 10.0, teintées de bleu).


Utilisez ce système quand la caméra filmera de derrière les personnages, en regardant par dessus leurs épaules ou autres, car le Sun fournit de la lumière (arrière) ici. Utilisez également ce système lorsque vous avez des objets transparents, de manière à ce qu’il y ait de la lumière qui parvienne à la caméra à travers eux.


Un autre spot pour le débouchage peut éclairer vers le haut le visage de l’acteur principal, éclairant le dessous du menton et le cou. Cela vous débarrassera d’une ombre parfois hideuse sous le menton, qui, si elle n’est pas corrigée, peut faire apparaître l’acteur plus gros (comme s’il avait un double menton), et est de toute façon gênante. Cela équilibre l’éclairage du visage.

Problèmes et fichier Blend utile

Si vous rencontrez des problèmes avec votre rendu, avec des zones très (trop !) lumineuses, ou très sombres, ou des ombres bizarres, ou des lignes sur vos objets, voici ce que je vous propose pour y remédier :


  1. D’abord, essayez de désactiver tous les matériaux (créez-en un par défaut, gris clair, et entrez son nom dans le champ Mat du panneau Render Layers, dans le sous-contexte Render – pour retrouver vos matériaux normaux, effacez simplement ce champ texte !). Voyez si vos problèmes persistent avec vos objets sans matériaux. S’ils disparaissent, cela devrait indiquer que vous avez un problème de type “matériau-interagissant-avec-la-lumière”. Vérifiez les réglages de vos matériaux, particulièrement l’ambient, la réflection, et tous les petits boutons et curseurs du panneau Shaders. Vous pouvez régler certaines lampes pour qu’elles n’éclairent que certains matériaux, commencez par là s’ils ne s’agit que de quelques objets trop brillants.
  2. Commencez ensuite à désactiver les lampes (en les déplaçant par exemple sur un calque inutilisé) ; revenez ainsi jusqu’à une seule lampe active, assurez-vous que tout va bien, puis réactivez-les une par une. Puisque leurs puissances lumineuses s’additionnent, réduisez ces dernières pour les lampes testées, de manière qu’elles se mélangent correctement, ou essayez de réduire leur nombre.
  3. Vous pouvez aussi régler les lampes pour qu’elles n’éclairent qu’un seul calque, donc, si certains de vos objets gris ont un éclairage étrange, vérifiez aussi cela. Vous pouvez avoir activé ces réglages accidentellement, donc parfois, supprimer et ré-ajouter la lampe, qui retrouve alors des réglages par défaut, peut vous aider à revenir à une situation saine.
  4. Les lampes Negatives peuvent être très problématiques, et rendre vos objets marbrés, tachetés, donc accordez leur une attention spéciale quand vous les utilisez. Les lampes Shadow Only (“ombres seulement”) peuvent aussi perturber l’apparence de votre scène. Les lampes trop texturées peuvent donner à votre scène des couleurs bizarres, totalement inattendues. N’allez pas plus loin que de légères teintes bleutées ou jaunes, ou des nuances de gris assez claires, sinon vous pouvez avoir un matériau défini comme bleu et apparaissant vert au rendu, ce qui risque de vous perturber !
  1. Vérifiez vos réglages d’environnement (sous-contexte World, panneau World) : Horizon, Zenith et Ambient.


Tous les systèmes d’éclairage précédents ont été réalisés sans raytracing et sans utiliser Yafray ni les nœuds ; ce sont des fonctionnalités supplémentaires, potentiellement des sources de problèmes additionnels, que je ne peux couvrir ici. Désolé.


Vous pouvez télécharger le fichier .blend contenant les systèmes d’éclairage décrits ci-dessus. Enregistrez-le sur votre disque dur, et quand vous voulez commencer une nouvelle scène, faites File » Append » (nom-du-fichier) » Scene » (et sélectionnez le système qui vous intéresse).