En image de synthèse, contrairement à ce que l’on pourrait penser, il est extrêmement rare d’obtenir directement un rendu d’image exploitable !
Par habitude de travail et afin d’être plus efficace, on a tendance à décomposer le rendu d’une image en plusieurs étapes que l’on recomposera ensuite en postproduction. Cela permet souvent d’obtenir une image finale plus aboutie ou tout simplement de gagner du temps de calcul.
Présentation
Classiquement les couches que l’on pourrait citer sont la Diffuse (l’image brute « normale »), les ombres, l’arrière-plan, les effets spéciaux… Mais l’une des couches, qui apporte une réelle valeur ajoutée à un éclairage se nomme « Ambient occlusion ».
Cet effet visuel fut originellement développé par le studio d’effets spéciaux ILM (Industrial Light and Magic) de Georges Lucas pour le film Pearl Harbor en 2001.
Il permet de calculer les ombres de contact propres à une scène. Attention, il ne s’agit pas ici des ombres portés propres à une lumière, mais des ombres douces et subtiles qui naissent de la proximité des objets entre eux. D’ailleurs, cette étape est totalement indépendante des lampes présentes dans la scène. Techniquement, son calcul se base sur la contiguïté des « normales » (droite perpendiculaire à une surface 3D) d’une scène
Fusion de couches
En résulte alors une image en niveau de gris, qui d’ailleurs n’est pas dénuée de qualités esthétiques. Certains la trouveront plus belle que le rendu finale, d’autres considèreront qu’elle se suffirait presque à elle-même. Quoi qu’il en soit, cette image sera alors rajoutée en postproduction (par exemple sous Photoshop pour de l’image fixe et sous After Effects pour de la vidéo), par un mode de fusion comme le produit par exemple ou directement sur le canal alpha d’une couche complémentaire. Le résultat parle de lui-même. Les objets vivent mieux ensemble et ils sont bien mieux posés. Rapidement, cette couche supplémentaire devient donc indispensable.
Ambient Occlusion en temps réel
Cette technique fut longtemps réservée à la 3D précalculée, qui grâce à ses multiples couches de rendu pouvait se payer ce luxe. La solution utilisée alors dans de nombreux jeux vidéo 3D temps réel était la technique du « texture baking » qui consiste à retranscrire sur la texture d’un objet (image bitmap) l’éclairage ambiant. Le procédé est toutefois laborieux et se doit d’être prévu à l’avance car les textures sont pour le coup précalculées.
Mais depuis quelques années, il est possible d’obtenir de l’Ambient Occlusion en 3D temps réel. Les moteurs 3D, les carte vidéo surpuissantes et les consoles de salon (de type PS3, Xbox 360 et nouvelle génération) ne pouvant faire l’impasse sur ce petit plus qui apporte beaucoup graphiquement.
Même le logiciel d’image de synthèse 3D Studio Max intègre depuis sa version 2012 et son affichage « Realistic » une simili « ambient occlusion » dans ses fenêtres de travail.
Certes ce filtre d’ambient occlusion est très souvent gourmand en puissance machine (carte vidéo principalement), mais il prouve encore une fois que la 3D temps réel, où l’on peut interagir librement au sein d’un univers virtuel, se rapproche de plus en plus de la qualité des scènes précalculées dignes du cinéma et autre films d’animation.