Photo ou 3D ? Après un gros travail de R&D, les rendus HD arrivent sur Kazaplan !

Après des mois de recherche et développement, nous mettons à la disposition des utilisateurs de Kazaplan tout un procédé permettant de rendre en haute définition les plans 3D réalisés sur l'outil de conception 2D/3D. Retours sur la méthode de conception, et zoom sur les grandes nouveautés qu'apportent ces travaux.

L'importance d'une haute qualité visuelle en 3D

Un des paramètres que nous devons prendre en compte depuis que nous travaillons dans ce domaine est la diversité des machines qui affichent nos produits. Du mobile le plus modeste au desktop dernier cri, chacun a le droit de pouvoir bénéficier d'une expérience fluide et agréable.

Mais les limitations techniques d'une machine font que nous devons toujours avoir un œil sur la balance qualité/rapidité.

Toute personne familière avec les jeux vidéo sait que quand un jeu n'est pas fluide, ou "rame", la qualité visuelle doit être baissée pour garder un nombre d'images par seconde acceptable.

Cependant, un contenu de piètre qualité visuelle aura du mal à créer l'effet "waow", et à susciter un partage sur les réseaux sociaux.

Dans le cas d'une application 3D, on veut faire justice à son produit en sortant du logiciel une image d'une qualité maximale - photoréaliste. Ceci a d'autant plus de sens quand l'utilisateur doit rajouter sa propre touche.

Pour un configurateur 3D, une fois son produit personnalisé, si nous fournissons un rendu photoréaliste de son travail, il sera fier de le partager et pouvoir dire "regarde, c'est mon futur X/Y".

Ainsi, il est facile de comprendre pourquoi nous travaillions sur le sujet des rendus HD sur le web.

Contraint par la balance performance/qualité, avoir un rendu photoréaliste requiert de se concentrer sur une seule image à la fois pour bénéficier de la qualité maximale.

Ainsi aujourd'hui, sortir une image numérique qui peut être confondue avec une photo requiert un temps de calcul d'au moins 10-15 minutes, voire bien plus en fonction de la taille et du sujet que l'on veut rendre. Fort heureusement, comme nous le verrons plus bas, ce calcul peut être déporté. Ceci permettra à l'utilisateur de continuer son travail pendant que son image est calculée.

Rendu photoréaliste : les travaux pour Kazaplan

Nous avons travaillé en collaboration avec Kozikaza sur ce sujet, pour notre logiciel de création/décoration de maison, Kazaplan. Les rendus photoréalistes ont une valeur immense pour l'utilisateur, celui qui va peaufiner l'aménagement de sa cuisine pendant des heures sur le logiciel, pour être récompensé par une magnifique vue de sa future cuisine.

"Regarde maman, c'est sur ce bar en bois laqué que je te servirai un verre de vin dans 2 mois, quand les travaux seront terminés".

Vous pouvez d'ailleurs jeter un œil aux projets des utilisateurs de Kozikaza.

Comment est générée une image photoréaliste ?

Pour obtenir une image proche de la photo, on modélise le monde le plus précisément possible.

On place d'abord ses objets, qui pour l'ordinateur sont un assemblage de polygones, souvent de triangles. Ensuite, on cherche à spécifier en quelle matière sont ces objets : métal, cuir, verre, liquide, tissu...

Enfin on choisit un point de vue, puis on va chercher à reproduire le comportement de la lumière. On va tirer des milliards de rayons de lumière dans ce monde virtuel. Ces rayons vont rebondir sur les objets, différemment selon leur matière.

Par exemple, un tissu noir va "absorber" une bonne partie de ces rayons de lumières, tandis qu'un métal poli va avoir tendance à renvoyer la plupart (un miroir parfait les renvoie tous).

Cette méthode est progressive, plus on lance de rayons de lumières plus l'image s'affine. On va donc observer l'image se dé-bruiter au fil du temps.

Image au bout d'1 minute de rendu

Image au bout de 5 minutes de rendu

Ces lancers de rayon sont calculés en parallèle. Dans notre cas, nous avons dédié des machines à cette tâche. L'utilisateur réalise son projet 3D, nous l'envoyons sur notre infrastructure, puis quelques minutes plus tard il reçoit le résultat.

Image panoramique

Pour revenir sur les réseaux sociaux, Facebook offre également la possibilité de partager des images 360°. Le principe est le même, on rend une image photoréaliste. Seulement cette fois ci, on la rend sur une sphère autour d'un point de vue. Le site propose ensuite un encart de post qui permet de regarder dans toutes les directions. Amusez vous avec en cliquant sur l'image ci-dessous :

Et le temps réel dans tout ça ?

Aujourd'hui, les moteurs de jeu s'améliorent et arrivent à des qualités visuelles impressionnantes pour du temps réel. Mais rendre une image photoréaliste nécessite de nombreux calculs pour modéliser le comportement physique de la lumière.

La 3D temps réel est pour le moment un assemblage de techniques et d'artifices complètement différent visant à approcher ce résultat, car nous n'avons que 16 millisecondes pour rendre une image complète (pour obtenir 60 images par seconde).

Cependant, la donne va changer dans un futur proche, car NVIDIA a récemment sorti des cartes graphiques permettant d'appliquer spécifiquement cette technique de lancer de rayons, et ceci très rapidement. Les démos sorties à la dernière conférence GDC de NVIDIA en témoignent : nous aurons bientôt des jeux et applications 3D photoréalistes en temps réel.

Et à ce moment là, la course à la qualité graphique aura enfin atteint son but ultime. Ceci ouvrira probablement une nouvelle ère pour les directions artistiques des jeux vidéo, où la créativité devra transcender le besoin de réalisme.