Rendu
Pour les articles homonymes, voir Rendu (homonymie).
Pour le modèle d'illumination d'objets 3D basé sur la physique, voir Rendu physique réaliste.
Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation tridimensionnelle comportant à la fois des objets et des sources de lumière et vue depuis un endroit précis (appelé "caméra")[1]. Ce processus peut faire appel à différentes techniques de calcul d'éclairement plus ou moins élaborées, dont les plus connues sont le rendu au lancer de rayon et en rastérisation.
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Plus le rendu final d'une scène sera réaliste (prise en compte de l'ensemble des phénomènes physiques : réflexion, réfraction, radiosité, etc.) plus le temps de calcul sera long. Certaines scènes de films d'animation peuvent mettre plusieurs heures à être rendues[1].
La priorité étant parfois la vitesse (3D temps réel comme dans de nombreux jeux vidéos), des techniques de rendus utilisant des algorithmes moins coûteux et moins fins sont utilisés, compromis qui permet d'obtenir un minimum de photoréalisme tout en offrant de meilleures performances, voire de l'interactivité[1]. Certains paramètres de la scène peuvent alors être figés (cas de la radiosité dans certains cas) tandis que d'autres sont modifiables en temps réel (position du point de vue, matériaux, etc.)[1].
Technique
modifierLe réalisme en images 3D n’est pas qu’une question de puissance de l’ordinateur. La plupart du temps, les algorithmes de calcul du rendu d’une image sont calqués sur ceux découverts en physique (voir par exemple ombrage de Phong). Pour l’heure, la technique du ray tracing est utilisée pour le calcul de diffusion de la lumière. Des recherches sont en cours afin d’étendre ce procédé à la simulation en temps réel (voir OpenRT).
Au cours de la modélisation, les infographistes s’appuient généralement sur des photographies, d’acteurs ou de maquettes à échelle réduite, afin de simplifier le processus en calquant sur les formes réelles. Il existe également des lasers qui permettent de scanner une surface et de la recréer instantanément en 3D. La capture de mouvement permet de transposer des mouvements d’acteurs directement sur des modèles 3D.
Enfin, il est possible d’utiliser des photographies comme textures, applicables sur un modèle 3D.
Photoréalisme au cinéma
modifierJurassic Park (1993) est le premier film à utiliser des images de synthèse qui atteignent pour la première fois un niveau de réalisme faisant illusion, après que Dennis Muren d'ILM, compagnie responsable des effets spéciaux de la saga de Star Wars, ait montré à Steven Spielberg des tests d'animation de dinosaures. Elles se résument dans le film à quelques plans en pied des créatures, les gros plans étant tournés avec des animatroniques[2].
Auparavant, Abyss (1989) et Terminator 2 (1991), tous deux réalisés par James Cameron, avaient été l'occasion de travaux sur le rendu de matériaux comme l'eau (le serpent d'eau qui s'introduit dans la base sous-marine, dans Abyss) ou le métal (le fameux T-1000), et les reflets et déformations qui vont avec[3].
En 2001, sort Final Fantasy : Les Créatures de l'esprit, premier film entièrement en images de synthèse à viser explicitement le photoréalisme[4]. Bien que le film ait reçu des critiques mitigées et n'ait pas rencontré le succès commercial escompté, il a marqué une étape importante dans l'utilisation des images de synthèse pour atteindre le photoréalisme[5].
Depuis, les avancées technologiques ont permis à de nombreux films d'approcher le photoréalisme, comme Avatar (2009) de James Cameron, qui a repoussé les limites des effets visuels avec ses environnements et personnages en images de synthèse[6], ou encore Le Livre de la jungle (2016) et Le Roi Lion (2019) de Jon Favreau, qui ont utilisé des techniques de capture de mouvement et des environnements entièrement numériques pour créer des mondes et des personnages hyperréalistes[7],[8].
Photoréalisme dans le jeu vidéo
modifierL'évolution vers le photoréalisme dans le jeu vidéo a été un processus long et progressif, débutant dès le passage à la 3D de l'industrie. Dans les années 1990, des titres comme Myst et Resident Evil ont poussé les limites des graphismes de l'époque pour créer des environnements immersifs et détaillés[9]. Au début des années 2000, des jeux comme Half-Life 2 et Crysis ont continué cette tendance avec des avancées significatives en termes de textures et d'effets de lumière[10],[11]. L'introduction de moteurs graphiques comme Unreal Engine et Unity a permis aux développeurs de créer des mondes de plus en plus réalistes, culminant actuellement avec l'Unreal Engine 5, qui établit de nouveaux standards pour le réalisme visuel[12].
Références
modifier- 1 2 3 4 David Louapre, Le Labo du jeu vidéo, Paris, Albin Michel, coll. « Sciences », , 432 p. (ISBN 978-2-226-49023-0), 1 – Du pixel au photon, « 53, 64-68, », p. 77.
- ↑ « Comment Jurassic Park a révolutionné les effets spéciaux », sur premiere.fr (consulté le )
- ↑ « Les effets spéciaux de Abyss et Terminator 2 : une révolution technologique », sur example.com (consulté le )
- ↑ « Final Fantasy : Les Créatures de l'esprit, un film en avance sur son temps », sur example.com (consulté le )
- ↑ « Final Fantasy: The Spirits Within, a look back », sur example.com (consulté le )
- ↑ « Avatar et la révolution des effets spéciaux », sur example.com (consulté le )
- ↑ « Le Livre de la jungle : les secrets des effets spéciaux », sur example.com (consulté le )
- ↑ « Le Roi Lion : un chef-d'œuvre technologique », sur example.com (consulté le )
- ↑ « The Art of Myst: Une révolution graphique dans le jeu vidéo », sur example.com (consulté le ).
- ↑ « Half-Life 2 : Un bond en avant pour les graphismes de jeux vidéo », sur example.com (consulté le ).
- ↑ « Crysis et la quête du réalisme visuel », sur example.com (consulté le ).
- ↑ « Une histoire du photoréalisme dans le jeu vidéo », sur example.com (consulté le ).
