3ds Max : conception lumière et éclairage, tutoriel

3ds Max, c’est quoi ? Lancé en 1996 par Autodesk, 3ds Max est l’un des logiciels d’image de synthèse le plus utilisés par un grand nombre de labels du cinéma et des jeux vidéo. Il prend en charge tous les aspects de l’infographie 3D : modélisation, animation et rendu. Sa dernière version, 3ds Max 2017, ne déroge pas à la règle.

Il lui permet de rester à la pointe de la technologie, conformément à sa notoriété dans le secteur de l’imagerie de synthèse. De plus, son immense potentiel associé à sa puissance en font un outil essentiel pour le concepteur et l’animateur 3D. Qu’en est-il pour un concepteur lumière et un éclairagiste qui veux s’en servir pour faire de la simulation lumière ?

La lumière sous 3ds Max

Comme on peut le constater, la lumière et une étape qui intervient en fin de chaîne de production… L’éclairage 3D est aussi l’une des choses les plus difficiles à paramétrer. En effet, elle nécessite une certaine expérience et des compétences sur l’ensemble de l’outil 3ds Max, tout particulièrement la partie Modelage et Texture.

Quatre types ou familles de lumière et d’éclairage sont possibles :

• Lumières standards
• Lumières photométriques
• Lumière du jour
• Eclairage par défaut

Lumières standards

Les lumières standards sont des objets qui permettent d’imiter un éclairage réel, tel que :

• les lampes d’intérieur ou de bureau,
• l’équipement d’éclairage utilisé sur les scènes de théâtre et sur les plateaux de tournage,
• voire le soleil.

Il existe plusieurs types d’objets d’éclairage qui projettent chacun une lumière différente, en imitant les différentes sources de lumière qui existent dans le monde réel :

• des lumières omnidirectionnelles,
• des projecteurs,
• des lumières directionnelles.

 

Il est ainsi possible de doter une lumière de n’importe quelle couleur et également animer la couleur de façon à simuler des lumières qui s’atténuent ou qui changent de couleur. Tous ces éclairages peuvent projeter des ombres, des textures et utiliser des effets volumétriques.

Lumières photométriques

Les lumières photométriques permettent de travailler de manière plus précise et plus intuitive en utilisant les unités d’éclairage du monde réel : lumens et candelas. Les lumières photométriques prennent également en charge des formats de fichiers photométriques standard – IES, CIBSE, LTLI – de façon à modéliser les caractéristiques des luminaires du monde réel ou même d’importer du web des luminaires prêts à l’emploi. Utilisées conjointement avec la solution de radiosité de 3ds Max, les lumières photométriques permettent d’évaluer de façon plus précise, à la fois physiquement et quantitativement, l’éclairage de la scène en construction.

Lumière du jour

Le système Lumière du jour combine le système solaire et le dôme de lumière pour créer un système unifié qui suit le mouvement et l’angle géographiquement correct du soleil au-dessus de la terre à un endroit donné. L’interface permet de choisir le lieu, la date, l’heure et l’orientation, mais aussi d’animer la date et l’heure. Ce système convient aux études d’ombres des structures existantes et proposées.

Éclairage par défaut

L’éclairage par défaut illumine uniformément l’intégralité de la scène. Ce type d’éclairage est utile pour la modélisation, mais il n’est ni vraiment artistique, ni vraiment réaliste…

 

Panneau de réglage de l’éclairage sur 3ds Max

Associé aux différents types d’éclairages existants dans 3ds Max, il existe un panneau de réglage modifié, présentant de multiples paramètres modifiables. Il est très facile de s’y perdre !

1 – Paramètres généraux

On trouve ici le type de la lumière qui est modifiable (Omni).

La partie shadows correspond à l’activation ou non des ombres de la lampe. Shadow Map est le type d’ombrage utilisé.

2 – Intensité, Couleur et Atténuation

Parmi Intensity/Color/Attenuation, le seul paramètre qui nous intéressera ici est le Multiplier. C’est la puissance de la lampe, à 1 elle éclaire à 100% et à 0,5 à 50%. Il y a aussi un petit carré blanc à côté de Multiplier, c’est la couleur de la lumière émise.

3 – Paramètres de l’ombre

Shadow parameters correspond aux paramètres de l’ombre. L’opacité des ombres, couleur, etc…

4 – Paramètres de la qualité des ombres

Les Shadow Map Params changent en fonction du type d’ombrage sélectionné dans la première partie. Ils permettent de gérer tout ce qui concerne la qualité des ombres au rendu.

Pour optimiser une image de synthèse sur 3ds Max, il est indispensable de savoir manipuler deux autres étapes de la chaîne de production :

• La Texture : Texturing
• Le Rendu : le moteur de rendu Mental Ray.

Assistant d’analyse de l’éclairage

Pour faciliter le travail de la mise en lumière, une boîte de dialogue aide à coordonner et régler les différents outils de 3ds Max. Il contribue à l’analyse de l’éclairage d’une scène. Avec l’assistant d’analyse de l’éclairage, on peut découvrir les outils nécessaires et corriger leurs paramètres pour obtenir une simulation d’éclairage précise.

L’assistant analyse de l’éclairage coordonne les outils suivants :

• Paramètres de rendu
• Lumières
• Matériaux
• Photomètres et affichage du niveau d’éclairage

Pour cela, il faut utiliser le Rendu Mental Ray et les matériaux « Mental Ray » avec des paramètres physiquement corrects.

Mon avis sur l’utilisation de 3ds Max

Je vous invite très fortement à suivre, dans un premier temps, une formation globale sur l’utilisation de 3ds Max. Dans un deuxième temps, une formation thématique de 3ds Max pour la lumière est nécessaire. Il existe de nombreux tutoriels sur Internet concernant la modélisation et l’utilisation générale du logiciel mais très peu de formations concernant la mise en lumière et tout particulièrement les lumières photométriques.

Cet outil est très puissant et devient vraiment efficace dès lors que l’utilisateur a suivi une formation et pratique depuis plusieurs mois, pour ne pas dire plusieurs années. De surcroît, il faut aller au-delà de la pratique du logiciel et avoir une bonne maîtrise de la lumière réelle en architecture, scénographie… sachant qu’il est possible de faire tout et n’importe quoi avec une source de lumière dans 3ds Max… Par exemple :

• éclairer un objet sans générer d’ombre.
• augmenter la puissance d’une source lumineuse à l’infini…

 

De plus, le logiciel est onéreux et si vous souhaitez éditer des plans techniques, il faut obligatoirement passer par le logiciel Revit de chez Autodesk. Il est également impératif de disposer d’un PC surpuissant, équipé d’une carte graphique tout aussi surpuissante. Enfin, il est tout aussi indispensable de bien estimer dans son processus de travail les temps de rendu, c’est-à-dire le temps de calcul de l’image finale. Dans certains cas, elles peuvent dépasser les trois à cinq heures pour un projet souvent très simple.

Malgré la puissance de cet outil, le logiciel 3ds Max n’a pas lieu d’exister au sein d’un bureau d’études lumière qui a comme objectif la productivité. Il existe aujourd’hui bien d’autres logiciels, peut-être moins qualitatif en terme d’images de synthèse mais beaucoup plus adapté au marché, qui exige : Précision, Rendement, Productivité, sans omettre la qualité.

En bref, le logiciel 3ds Max est le parfait outil pour les concepteurs en animation 3D. Il est à mon avis exclusivement dédié aux grandes productions et labels du cinéma et du jeu vidéo…

À bon entendeur.

 

Images en tête de l’article :

• Installation de l’Armillaire, décor du Ring de l’Opéra de Nantes
• Lieu : hall de l’ex IUFM de Nantes, site INSPE de Nantes
• Scénographe : Pascal Lecocq
• Simulation lumière et éclairage sur 3ds Max – 1996 © Vincent Laganier