[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

par Lapineige

publié dans 3D , Blender , Blender Month , Astuces

7° jour du BlenderMonth, aujourd'hui on s'attaque au G.

G comme... Glass !

 

Bon tout le monde connais le shader Glass (verre), qui permet de simuler du verre et d'autre matériaux du genre.... enfin j'espère :-P

Vous savez donc certainement qu'il produit beaucoup de bruit, et que les caustiques qu'il produit sont très long à rendre sans bruit.

De plus, on remarque souvent des problèmes de "bandes noires" sur le shader Glass, dus aux caustiques réfractés à l'intérieur du matériaux. Comme sur l'image ci-dessous:

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NB: Les caustiques sont ces fameux rayons réfléchis/réfractés qui produisent tant de bruit. Si vous ne voyez pas ce que c'est, les exemples qui suivent vous éclaireront mieux que de simples phrases ;-)

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==> La solution classique est d'augmenter le nombre de samples (échantillons) pour limiter ce bruit (ce qui produit des rendus très très long) ou de désactiver les caustiques en cochant No Caustic.
Et dans le cas des "bandes noires", il est quasiment impossible de corriger ce problème en augmentant le nombre de samples, car il en faut souvent énormément (quelques dizaine de milliers minimum).

Problème: il faut donc de très nombreux samples pour voir apparaitre des caustiques / obtenir un rendu débruité.

Je vais aujourd'hui vous présenter deux techniques qui permettent d'éliminer le bruit dû aux caustiques en préservant les temps de rendu, sans trop perdre en qualité (cas du No Caustic).

 

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Désactiver un type de rayon caustique particulier:

Tout comme la version 2.70 a intégré une option de clamp (seuil) pour les rayons directs et indirects (détails), la future version 2.72 permettra de désactiver les caustiques réfléchis, ou réfractés, ou les deux (seule option disponible actuellement).

NB: En attendant sa sortie, vous pouvez utiliser une version de développement: https://builder.blender.org/download/

Un petit comparatif des rendus (cliquez sur l'image pour agrandir) avec caustiques, réflexion seulement, et réfraction seulement:

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Si jamais ce n'était pas clair, vous voyez maintenant la différence entre ces deux types de rayons caustiques.

Vous pouvez aussi remarquer que ce sont les caustiques dus aux réfractions les plus long à rendre, et les plus bruités.

Il est donc intéressant de les désactiver pour gagner en temps de rendu, tout en conservant un peu plus de réalisme (c'est souvent suffisant) qu'en supprimant également les caustiques réfléchis.

Cette option élimine une des astuces que je vais maintenant vous présenter, du moins dès que la 2.72 sera sortie ;-)

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De faux caustiques: une solution semi-réaliste

Une astuce pour limiter le bruit causite à produire de "faux" caustiques, ou plus précisément des caustiques qui ne sont pas physiquement correct, mais proches des originaux.

Voici le matériau qui produit cet effet:

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

NB: Cette solution est citée sur cette page du wiki, mais en pratique je n'ai pas constaté d'utilité à l'utilisation du shadow ray (et donc du noeud Maximum).

Que fait ce matériau ? Il calcule un shader Glass classique, sauf quand le rayon est un rayon caustique. Auquel cas il utilise un Transparent, qui produit moins de bruit.

La couleur du verre est évidemment modifiable (pas besoin pour le shader Transparent), ainsi que la valeur du roughness et l'IOR.

NB: Attention avec la couleur du transparent, celui-ci détermine la luminosité de vos caustiques: plus sa valeur est importante, plus vos caustiques sont intenses, perceptibles.

 

Nous allons voir que cette technique a deux usages:

  • Si votre éclairage est composé de lampes, vous remarquerez que l'ombre de vos objets transparents est très sombre, comme sur cette image:
[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Avec cette technique, vous pouvez simuler une ombre plus réaliste, moins sombre (accentuant l'effet de transparence):

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Le rendu est plus long, mais plus réaliste.

Vous pouvez aussi désactiver les caustiques, et utiliser ce matériaux pour simuler les caustiques réfléchis à l'intérieur de votre objet, ce qui supprime (ou du moins atténue) l'effet "bandes noires".

NB: Comme dit plus haut, avec la 2.72, cette technique devient obsolète pour cet usage.

Un petit comparatif sans/avec (de haut en bas):

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres
[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres
  • Lorsque vous éclairez avec un mesh émettant de la lumière, vous obtenez des caustiques corrects, mais très bruités (en plus de l'effet "bandes noires"):
[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Cette technique permet alors d'obtenir des caustiques moins bruités, mais moins précis:

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Et en désactivant les caustiques, on gagne en temps de rendu, tout en atténuant les bandes noires.

NB: tout comme les lampes, cette technique sera obsolète lors de la sortie de la 2.72, en plus de ne pas être très efficace. Je la cite à titre d'exemple.

Un comparatif sans/avec:

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres
[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

Il existe une solution "Hybride", permettant de produire des caustiques fidèles, et de supprimer ces bandes noires, le tout en limitant le bruit: il suffit d'ajouter un nœud Multiply sur la sortie Reflection Ray, en choisissant pour deuxième valeur 0,5 (cette valeur marche bien, mais vous pouvez la modifier au besoin).

On obtient un rendu moins bruité, tout en restant réaliste:

[BM] G comme Glass: quelques astuces anti-bruit et anti-taches sombres

A demain pour une nouvelle lettre, un nouvel article !

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