HDRI

Introduction

Que sont exactement les HDRI (High-Dynamic Range Images ou Images à Haute Portée Dynamique) ?

Les HDRI sont idéales pour une utilisation en Illumination globale. Elles contribuent à recréer des situations d’éclairage très naturel et réaliste. Les HDRI ont également un fort impact sur le réalisme des réflexions, puisqu’elles peuvent produire sur les objets des réflexions beaucoup plus lumineuses que les réflexions générées par des textures normales.

En résumé, les HDRI sont des images possédant une plage très élevée de luminosité. Cette plage est beaucoup plus élevée que les images RVB normales qui sont limitées à une portée de 8 bits (256 variantes) par couleur.

Pour une image RVB standard, la couleur la plus lumineuse possible est un blanc de 255/255/255. Si vous utilisez une telle image en Illumination globale pour illuminer une scène, même le blanc le plus lumineux ne sera pas assez intense pour simuler une situation d’éclairage réelle. Dans un tel cas, le rendu paraîtra souvent plat et sans contraste. En effet, dans une situation réelle, la différence entre une lumière faible (la flamme d’une bougie, par exemple) et une lumière intense (le soleil, par exemple) est trop importante pour être représentée dans une image RVB 8 bits.

Avec une image HDRI en revanche, le soleil peut posséder une valeur de luminosité de 6000 %. Cette valeur est prise en compte par l’algorithme d’Illumination globale et de calcul des réflexions. Vous obtiendrez ainsi des scènes à l’éclairage beaucoup plus réussi et réaliste.

Les images ci-dessous illustrent la différence (HDRI © Paul Debevec):

Sans HDRI.

Avec HDRI.

Essayez de recommencer le rendu de vos anciennes scènes en HDRI. Vous serez agréablement surpris du résultat !

Il existe trois types principaux d’HDRI :

Latitude/Longitude HDRI

Ces images sont déformées de telle façon qu’elles peuvent être projetées sur une sphère (ou un objet Ciel) en projection sphérique, ce qui produit des résultats parfaits.

Ce type d’HDRI fonctionne très bien avec CINEMA 4D. Les autres types peuvent être convertis selon cette projection comme décrit plus bas.

Sondes lumineuses HDRI

Ces HDRI sont générés par la prise de photos d’une sphère réfléchissante.

Croix horizontale/verticale HDRI

Ces HDRI sont disposées sur une forme de cube déplié et sont principalement destinées à être projetées sur l’intérieur d’un cube englobant la scène. Pour une utilisation avec CINEMA 4D, il est recommandé d’utiliser le type Latitude/Longitude.

Utilisation

Vous trouverez de nombreux HDRI pour vos tests sur le site www.debevec.org/Probes/.

Les HDRI peuvent être utilisées comme textures dans le canal de Couleur ou de Luminescence d’un matériau. Dans le cas d’un objet Ciel, vous pouvez placer une telle image dans l’un ou l’autre canal. En revanche, si vous utilisez une sphère comme environnement, vous serez obligé d’utiliser le canal de luminescence.

Si vous souhaitez que l’HDRI soit la seule source de lumière de votre scène, n’oubliez pas de désactiver l’option Eclairage automatique dans les préférences de rendu (panneau Options).

Suivant l’intensité de la texture HDRI, la scène pourrait être trop sombre ou trop lumineuse. Il existe deux moyens pour ajuster l’intensité de l’HDRI :

Modifier le paramètre d’Intensité Intensité, Gammadans le panneau Illumination globale des Préférences de rendu et celui des paramètres de génération ou de réception d’illumination globale (Générer l’IG, Recevoir l’IG) dans le panneau Illumination du matériau affecté de la texture HDRI.

ou en changeant directement l’intensité de la texture HDRI :

Modifier le curseur d’Intensité du panneau Couleur ou Luminescence (sur lequel a été chargée l’HDRI) du matériau HDRI. Vous pouvez choisir une intensité plus élevée que 100 % en choisissant Produit comme mode de fusion et en entrant manuellement une valeur d’Intensité (vous pouvez affiner encore l’HDRI en utilisant la matière Filtre de CINEMA 4D). Il est recommandé d’utiliser cette méthode si vous utilisez l’HDRI comme image visible de fond, la première méthode changeant uniquement la quantité de lumière projetée par l’image et non pas l’intensité de l’image elle-même. Notez que la première méthode ne change pas non plus l’intensité des réflexions.
Le type d’interpolation de la texture affecte également l’intensité de l’HDRI. La projection MIP par exemple, adoucit la texture, ce qui a pour effet d’élargir les zones lumineuses de l’HDRI et produit des rendus plus lumineux. Les types d’interpolation Sans et Cercle produisent des rendus plus sombres, mais peuvent causer les problèmes décrits dans la note suivante.

Les importantes différences de luminosité des HDRI peuvent donner aux images un aspect "patchwork” en Illumination globale. Ce défaut est particulièrement visible sur les surfaces planes (les planchers par exemple). Dans un tel cas, l’utilisation d’une projection MIP et l’augmentation de la valeur D (Décalage) de la texture HDRI contribuent à réduire cet effet. La valeur de Décalage sert à adoucir les textures. Dans un tel cas, cette valeur va adoucir les zones d’extrême luminosité d’une HDRI. Les objets seront ainsi beaucoup mieux éclairés.

Tip 2:À noter: en utilisant la propriété Composition, vous pouvez définir plusieurs objets Ciel, qui peuvent être assignés séparément à l’IG (Visible pour l’IG), à la réflexion (Visible pour les rayons) ou à l’arrière-plan (Visible pour la caméra).

Cela vous permet par exemple d’utiliser une texture HDRI très floue pour l’éclairage, et la texture HDRI d’origine pour les reflets.

Toutefois, même avec cette méthode, il vous faudra probablement des réflexions et un fond aussi nets et précis que possible. Il est donc recommandé d’utiliser deux objets Ciel : un pour la génération de l’Illumination globale et l’autre pour les réflexions (et le fond). Ces deux objets Ciel doivent être équipés d’une propriété Rendu. Pour le ciel d’Illumination globale, désactivez les options Visibilité (caméra) et Visibilité (suivi de rayon). Pour le ciel de réflexions et de fond, désactivez l’option Visibilité (IG).

Convertir la croix HDR...

Convertir la sonde HDR...

Certaines HDRI se présentent sous la forme d’une Sonde ou d’une Croix. Pour obtenir les meilleurs résultats avec CINEMA 4D, vous devez convertir ces types d’HDRI en cartes de Latitude/longitude (sphériques) et projeter ces cartes sur un objet Ciel. C’est pourquoi nous avons inclus les deux modules externes Convertir la croix HDRI et Convertir la sonde HDRI, disponibles dans le menu Fichier. Choisissez l’une de ces commandes pour ouvrir le sélecteur de fichiers, dans lequel vous pourrez sélectionner une image en sonde HDRI ou en croix HDRI.

Cette image sera convertie en carte de latitude/longitude et enregistrée dans le même dossier avec l’extension de _con.HDR. Le résultat est affiché dans le visualisateur.