Groupe Eyrolles, 2006, ISBN : 2-212-11959-3

YafRay, le moteur de rendu photoréaliste Dès sa création, par une équipe d enthousiastes utilisateurs de Blender, YafRay (Yet Another Free RAYtracer) s est imposé comme une alternative de qualité au moteur de rendu interne de Blender. Gérant de façon native l illumination globale, les réflexions et réfractions, les caustiques et les cartes de photons, il est paré de tous les outils nécessaires à la réalisation de rendus d une grande qualité. Une présentation de Blender serait donc incomplète sans quelques mots au sujet de YafRay. Vous trouverez ici toutes les bases pour bien débuter avec ce moteur de rendu exceptionnel, mais il vous faudra de nombreuses expérimentations et beaucoup de patience pour le maîtriser totalement. En particulier, ne sont abordées ici que les fonctionnalités directement accessibles depuis l interface de Blender : il vous sera à tout moment possible d exporter le fichier XML décrivant la scène à rendre, et de le modifier manuellement dans l éditeur de fichiers de votre choix pour exploiter les nombreuses fonctionnalités «cachées» de YafRay.

La 3D libre avec Blender BON À SAVOIR YafRay et les fichiers XML À noter que si vous cochez le bouton XML du panneau YafRay (voir ci-après) un fichier XML est généré ; vous pouvez l éditer avec votre éditeur de texte préféré, comme tout fichier XML, et y modifier les réglages de YafRay directement, avant d effectuer le rendu dans une console ou une fenêtre MS-DOS. Il y a en effet des réglages de YafRay qui ne sont pour l instant pas accessibles directement depuis Blender, comme le shader de SubSurface Scattering (SSS). Utilisation de YafRay Une fois YafRay installé (voir les paquetages proposés pour votre système d exploitation dans le répertoire /install du CD-Rom d accompagnement), il vous faut définir YafRay comme le moteur de rendu de vos scènes. Cela se passe dans le panneau Render, des Render buttons du menu Scene, touche [F10]. Un bouton ascenseur vous permet de choisir entre un rendu Blender internal ou un rendu YafRay. Dès que vous avez choisi celui-ci, deux nouveaux onglets font leur apparition : YafRay et YafRay GI. Par ailleurs, les panneaux et onglets classiques de Blender sont parfois enrichis ou remplacés par des panneaux propres à YafRay. C est par exemple le cas des matériaux, de la caméra ou des lampes. APARTÉ Installation de YafRay Les binaires pour MS-Windows de YafRay sont déclinés en plusieurs versions : choisissez celle qui correspond à votre classe de processeur (par exemple, du Pentium Pro au Pentium IV, et pour Pentium IV et Athlon). De même, les paquetages Linux (paquets.deb et.rpm) offrent ou non le support de la norme OpenEXR (image HDRI de plus grande profondeur). Illumination globale Nous avons déjà abordé l illumination globale avec Blender dans le chapitre 6 «Techniques d illumination», mais YafRay offre une méthode d illumination globale très simple à mettre en œuvre et à paramétrer. Dans l onglet YafRay GI se trouvent deux paramètres : Method et Quality. Figure B 1 L onglet YafRay GI, pour la gestion de l illumination globale Pour la méthode, choisissez l option Full. Pour la qualité, commencez toujours par l option Low, même si c est celle qui offre les moins bons résultats. N hésitez pas à activer le bouton Cache, qui permet d échantillonner l occlusion et l irradiance de la scène, pour des calculs généralement bien plus rapides que la méthode standard. Pour affiner les résultats, vous pourrez toujours jouer avec les paramètres ShadQu (qualité des ombres ; il est préconisé de ne pas utiliser de valeurs supérieures à 0.95, dans le sens où vous ne remarqueriez probablement pas la différence, alors que les temps de rendu en seraient considérablement augmentés) et Prec (qui définit le nombre maximal de pixels non échantillonnés, à diminuer pour augmenter la qualité). 318

Figure B 2 À gauche un rendu classique, à droite, un rendu en illumination globale. Vous noterez en particulier les couleurs du cube qui déteignent sur les parois environnantes B YafRay, le moteur de rendu photoréaliste De façon générale, l intensité lumineuse de la scène peut être réglée soit au niveau des émetteurs (matériaux avec une valeur strictement supérieure à 0.000 en Emit, les aires lumineuses ou l intensité du World ; les valeurs supérieures à 1.000 augmentent l intensité lumineuse émise, et les valeurs inférieures la diminuent) grâce au bouton numérique Emit Pwr, soit artificiellement, en rehaussant l intensité de l éclairage dans les zones éclairées par rebond de la lumière, grâce au bouton numérique GI Pwr. Ombres douces Lorsqu une lampe est sélectionnée, le panneau Shadow and Spot classique de Blender est remplacé par un panneau YafRay : Shadow and photons. Figure B 3 Le panneau Shadow and Photons qui permet de régler la douceur des ombres émises par la lampe Pour la source de lumière de type Lamp, il est possible de donner à la lumière un rayon virtuel grâce au paramètre Radius. La lumière est alors considérée comme une lumière surfacique, au même titre que la lampe Area, ce qui conduit à une dispersion des ombres, dont il est possible d améliorer la qualité grâce au bouton numérique Samples. 319

La 3D libre avec Blender Figure B 4 La valeur Samples permet d adoucir et de lisser les ombres obtenues à l aide d une lampe dotée d une valeur de Radius strictement supérieure à 0.000 Flou focal Lorsqu une caméra est sélectionnée, un onglet YafRay DoF fait son apparition dans le menu Editing, touche [F9]. Le bouton DoFDist permet de régler la distance du point focal à partir de la caméra ; il s agit de la distance à laquelle l image sera parfaitement nette. Plus les objets seront éloignés de ce point focal, plus ils apparaîtront flous. Le degré de flou est réglé par le paramètre Aperture, que vous avez intérêt à augmenter progressivement, car il est très facile d exagérer un effet de flou focal et d obtenir un résultat visuellement très pauvre. Le bouton Bokeh permet de choisir plusieurs méthodes de flou qui dépendent essentiellement du résultat visuel que vous souhaitez atteindre. À noter que dans l onglet Camera, se trouve le bouton Limits qui, lorsqu il est actif, vous permet de visualiser directement le DoFDist dans les vues 3D. Figure B 5 Les panneaux Camera et Yafray DoF qui permettent de déterminer l intensité de l effet de flou focal De plus, vous avez la possibilité d améliorer la qualité de l effet de flou en désactivant l option Auto AA dans le panneau YafRay des Render buttons, et en cherchant les paramètres optimaux AA Passes et AA Samples. Le premier détermine le nombre de passes de lissage (anti-crénelage équivalent à l OSA du moteur de rendu interne), et le second fixe le nombre d échantillons. Augmenter cette dernière valeur permet d adoucir l effet de flou focal. 320

B YafRay, le moteur de rendu photoréaliste Figure B 6 Exemple de léger flou focal, le centre de la scène étant le plus net Caustiques Les caustiques sont les tâches de lumière reflétées par les objets réfléchissants, ou que l on peut observer dans l ombre des objets transparents. On parle respectivement de caustiques réfléchis et de caustiques réfractés, les deux phénomènes pouvant intervenir en même temps. Figure B 7 Exemple de caustique réfracté, la boule en verre ; exemple de caustique réfléchi, le cube en acier Pour mettre en place des tâches caustiques dans les environnements de vos scènes, il faut deux choses : mettre en place une lampe à photons et déterminer l indice de réfraction du matériau. 321

La 3D libre avec Blender Mise en place d une (ou plusieurs) lampe à photons Les photons peuvent être assimilés à des rayons de lumière, dont la course est étudiée par le moteur de rendu après leur émission. Les photons rencontrant une surface réfléchissante rebondiront sur celle-ci et éclaireront la surface suivante sur leur trajectoire. De même, les photons traversant une surface transparente seront déviés par les courbures de celle-ci, et iront éclairer la première surface rencontrée au-delà de l objet transparent. Dans le panneau YafRay : Shadow and Photons de la lampe à Photons, dans les Lamp buttons du menu Shading, touche [F5], il est notamment possible de régler, grâce au paramètre depth, le nombre de rebonds consécutifs considérés par le moteur de rendu pour un photon donné: à chaque surface rencontrée, le photon perdra une part de son énergie pour éclairer la surface en question, puis rebondira et poursuivra sa course jusqu à la prochaine surface, et ainsi de suite, jusqu à dissipation totale de son énergie, si le niveau depth est réglé suffisamment haut. En règle générale, une valeur de 2 ou 3 suffit à obtenir des jeux de caustiques parfaitement crédibles. Figure B 8 Le panneau de réglage de lampe à Photons Vous pouvez définir le nombre de photons émis par la lampe grâce au bouton numérique photons. Plus le nombre sera élevé, plus les tâches caustiques seront réalistes et uniformes. Si le nombre est insuffisant, la tâche sera extrêmement bruitée. Cet effet pourra cependant être atténué par l usage de la variable blur qui va créer un flou artistique sur les tâches caustiques. Il est donc possible de trouver un compromis entre le faible nombre de photons lancés et le niveau de flou calculé pour obtenir des effets raisonnablement réalistes, avec des temps de calcul les plus faibles possibles. 322

Figure B 9 Exemple d ornement en verre projetant des caustiques : le nombre de photons fait la différence, la valeur de blur aussi... B YafRay, le moteur de rendu photoréaliste Détermination de l indice de réfraction du matériau Tout matériau devant réfléchir ou réfracter des photons le fera proportionnellement à son indice de réfraction. Celui-ci est déterminé par le paramètre IOR dans l onglet Mirror Transp des Material buttons du menu Shading, touche [F5]. À noter que l emploi de ce paramètre est absolument indispensable, que l objet soit transparent ou non. Figure B 10 L onglet Mirror Transp propre à YafRay Notes sur les performances de YafRay Employant des modèles d illumination plus réalistes que le moteur de rendu interne de Blender, il est logique que YafRay soit plus lent à calculer une image, en particulier si l utilisateur emploie inconsidérément des paramètres trop élevés. Il est invité à démarrer ses calculs avec des valeurs assez basses, et de les augmenter progressivement jusqu à obtenir les résultats visuels voulus. L hyperréalisme coûte cher en temps, et peut pénaliser l artiste qui ne peut plus se concentrer sur l essentiel : la composition de son œuvre. 323