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“Baking” de radiosité

Outil radiosité

Mode: Tous les modes

Panneau: Radio Render, Radio Tool, et Calculation (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

La radiosité peut aussi être utilisée comme un outil pour définir les couleurs et “lumières” de vertex. Cela peut être très utile si vous voulez aller plus loin avec vos modèles, ou les utiliser dans le Game Engine (moteur de jeu temps réel de Blender). De plus, la modélisation par radiosité permet l’utilisation du raffinement adaptatif, alors que le rendu avec radiosité ne le permet pas ! Il y a quelques points à comprendre pour pratiquer la modélisation par radiosité : Dans Blender, seuls les meshes peuvent être utilisés avec la modélisation par radiosité. Cela car le processus génère les couleurs de vertex… Il doit donc y avoir des vertices ! Il est aussi important de réaliser que chaque face d’un mesh devient un “patch”, et donc un émetteur – et réflecteur – potentiel d’énergie. Typiquement, les grands patches émettent et reçoivent plus d’énergie que les petits. En conséquence, il est important d’avoir des meshes équilibrés, avec des patches (c-à-d des faces !) suffisamment grands pour faire la différence ! Lorsque vous ajoutez de très petites faces, elles ne recevront (quasiment) jamais assez d’énergie pour être prises en compte par la méthode du “raffinement progressif”, qui ne travaille qu’avec les patches ayant une forte quantité d’énergie non-émise.


Objets qui ne sont pas des meshes
Meshes seulement” signifie que vous devez convertir les courbes et les surfaces en meshes, avant de commencer les calculs de radiosité !



Collecter les “meshes”

Mode: Tous les modes

Panneau: Radio Tool (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

La première étape est de convertir les meshes sélectionnés en patches, pour qu’ils participent à la radiosité.


Options

Panneau Radio Tool, avant collection des meshes.
Panneau Radio Tool, après collection des meshes.
Collect Meshes
Convertit tous les meshes visibles et sélectionnés de la scène courante en patches. Collect Meshes perd alors son “surlignage”, et un nouveau panneau, Calculation, apparaît. Blender est maintenant entré dans le mode Radiosity Modeling (“modélisation de la radiosité”), et tout autre opération d’édition est désactivée jusqu’à ce que le bouton Free Data nouvellement “surligné” ait été pressé.


Après que les meshes ont été collectés, ils sont dessinés dans un des trois modes de pseudo-éclairage, qui diffèrent clairement de l’affichage normal. Le panneau Radio Tool a trois boutons contrôlant cela :


Wire, Solid, Gouraud
Ils contrôlent le mode d’affichage de la modélisation de la radiosité à utiliser, indépendamment du mode d’affichage indiqué dans les fenêtres 3D. Wire donne une vue “fil-de-fer” des meshes, avec les elements subdivisés produits pendant les calculs, et colorée en fonction des résultats de la simulation. Solid montre tous les elements comme des faces plates, “solides”, unies, sans lissage des couleurs entre elements adjacents. L’affichage Gouraud n’est effectué qu’une fois les calculs lancés – utilisez-le pour avoir de belles surfaces aux couleurs lissées.



Limites de subdivision

Mode: Tous les modes

Panneau: Radio Tool (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

Blender fournit quelques réglages pour définir les tailles minimales et maximales des patches et elements.


Options

Panneau Radio Tool avec les contrôles de subdivision surlignés.
Limit Subdivide
Subdivise les patches en respectant les valeurs de PaMax et PaMin. Cette subdivision est de toute façon automatiquement effectuée quand on lance l’action GO (panneau Calculation).


ElMax, ElMin, PaMax, PaMin
Les tailles maximum et minimum des elements et patches. Ces limites sont utilisées durant toutes les phases de la radiosité. L’unité vaut 0.0001 fois la taille de la boîte englobante de l’environnement complet. Donc, avec les valeurs par défaut de 500 et 200 pour les maximum et minimum, la taille du patch est comprise entre 0.05 (1/20eme de tout le “modèle”) et 0.02 (1/50eme de tout le “modèle”).


ShowLim, Z
Ces boutons vous permettent de visualiser les limites des patches et elements. En activant seulement ShowLim, vous obtenez des limites dessinées dans le plan global XY. Z seul donne des limites dessinées dans le plan global XZ, et avec les deux, dans le plan global YZ. Les lignes blanches montrent les limites des patches, les cyan, celles des elements.



Subdivision adaptative

Mode: Tous les modes

Panneau: Calculation (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

Le panneau Calculation regroupe les derniers réglages avant le début des calculs – ceux contrôlant la subdivision adaptative des elements et patches.


Options

Le panneau Calculation, avec les réglages de subdivision adaptative surlignés.
MaxEl
Le nombre maximum d’elements autorisés, entre 1 et 250 000. Puisque les elements sont automatiquement subdivisés dans Blender, la quantité de mémoire utilisée et le temps de calcul peuvent être contrôlés par ce réglage. À titre d’indication, 20 000 elements consomment 10 Mo.


Max Subdiv Shoot
Le nombre maximum de patches testés lors de la “subdivision adaptative”, entre 1 et 250.


Subdiv Shoot Patch
En émettant de l’énergie dans l’environnement, des erreurs peuvent être détectées qui indiquent un besoin de subdivision supplémentaire des patches. La subdivision n’est effectuée qu’une fois pour chaque appel à cette fonction. Il en résulte des patches plus petits et de plus longs calculs, mais plus de réalisme dans le résultat. Cette option est également automatiquement appliquée lors de l’action GO.


Subdiv Shoot Element
En émettant de l’énergie dans l’environnement, et en détectant les changements brutaux d’énergie reçue par un patch, les elements de ce patch sont subdivisés un niveau de plus. La subdivision n’est effectuée qu’une fois à chaque appel de cette fonction. Il en résulte des elements plus petits et de plus longs temps de calculs – et probablement plus d’aliasing –, mais un meilleur niveau de détail. Cette action est aussi automatiquement effectuée lors du démarrage de l’action GO.


SubSh Patch
Le nombre de fois où l’environnement est testé pour déterminer les patches devant être subdivisés.


SubSh Element
Le nombre de fois où l’environnement est testé pour déterminer les elements devant être subdivisés.


Computing Radiosity

Mode: Tous les modes

Panneau: Radio Render, Calculation (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

C’est là que la radiosité est effectivement calculée. Vous retrouverez ici les même options que celles du rendu avec radiosité direct.

Options

Le panneau Radio Render.
Le panneau Calculation.
Hemires, Max Iteration, Convergence
La résolution de l’hémicube, le nombre maximum d’itérations de radiosité, et le niveau maximum d’énergie non-émise restante. Ces trois réglages ont déjà été décrits dans la page précédente, et sont toujours actifs ici, avec les même effets.
GO
Démarre la simulation de radiosité. Les étapes sont :
  • Limit Subdivide (~“subdivision aux limites”). Quand les patches sont trop grands, ils sont subdivisés.
  • Subdiv Shoot Patch. Le nombre de fois (donné par SubSh Patch) où la fonction Subdiv Shoot Patch est appelée. Il en résulte la subdivision des patches.
  • Subdiv Shoot Element. Le nombre de fois (donné par SubSh Element) où la fonction Subdiv Shoot Element est appelée. Il en résulte la subdivision des elements.
  • Subdivide Elements. Quand les elements sont encore plus grands que leur taille minimale, ils sont subdivisés. Le maximum de mémoire allouée est alors généralement atteint.
  • Solve. C’est l’application de la méthode de “raffinement progressif”. Le curseur de la souris affiche le nombre d’itérations effectuées, donc le nombre de patches ayant émis leur énergie dans l’environnement. Ce processus continue jusqu’à ce que la quantité d’énergie non-émise soit inférieure à Convergence, ou que le maximum d’itérations soit atteint.
  • Convert to faces. Les elements sont convertis en triangles ou en quadrangles avec des arêtes “ancrées”, pour être sûr qu’un affichage agréable (non-discontinu) est possible en ombrage de Gouraud.
Ce processus peut être interrompu à tout moment avec Esc.



Travailler sur le résultat

Mode: Tous les modes

Panneau: Radio Render, Radio Tool, Calculation (contexte Shading, sous-contexte Radiosity, F5)

Description

Il y a encore à faire, une fois la radiosité calculée.


Options

Le panneau Radio Render.
Le panneau Calculation.
Le panneau Radio Tool.
Les panneaux de radiosité, avec les réglages de
post-processing surlignés.
Mult, Gamma
Ces deux options du panneau Radio Render contrôlent la luminosité et le contraste du résultat, comme décrit dans la page précédente.

D’autres options de post-processing, spécifiques à la modélisation de radiosité, se trouvent dans le panneau Calculation :

Element Filter
Cette option filtre les elements pour enlever les artefacts d’aliasing, lisser les bords des ombres, et/ou pour forcer l’égalité des couleurs pour l’option RemoveDoubles.


RemoveDoubles, Lim
Quand deux elements voisins ont des couleurs qui diffèrent moins que le seuil fixé par Lim, ils sont réunis en un seul element. Lim va de 0 (couleurs identiques) à 50.


Face Filter
Les elements sont convertis en faces pour l’affichage. FaceFilter force un lissage supplémentaire du résultat affiché, sans changer les valeurs des elements eux-mêmes.


Finalement, vous devez “appliquer” votre modélisation de radiosité à votre scène, dans le panneau Radio Tool :

Add New Meshes
Les faces du résultat de la radiosité affiché sont converties en objets mesh avec des couleurs de vertex. Un nouveau matériau est ajouté qui autorise un rendu immédiat. Les meshes de départ restent inchangés.


Replace Meshes
Comme ci-dessus, mais les meshes de départ sont remplacés/effacés.


Free Radio Data
Tous les patches, elements et faces sont effacés de la mémoire. Vous devez toujours effectuer cette action après l’utilisation de la radiosité pour pouvoir revenir au mode normal d’édition.