Arnold, comment fonctionne les moteurs de rendu

la lumière, l'outil phare du spéctacle et de l'émotion'

renduArnoldMaya

Quelques bon livres :

Lightning et rendering

Mise en place de l'espace colorimétrique

> Télécharger dossier et le configurer sur Maya

Dossier à télécharger :

Dossier “aces_1.2” qui est un espace colorimétrique important. Il permet une bonne qualité de rendu.

Configuration sur Maya :

  • soit Windows > Settings Preferences > Preferences
  • soit icône bonhomme qui court > Color Management > cliquer sur OCIO et aller chercher le dossier aces_1.2 > selectionner le fichier config.ocio > cocher Use OCIO Configuration

> Quelques tips sur Maya

Création d’un tout nouveau dossier lié à notre projet

File > Project Window > modifier nom du projet et destination

En cas de crash du Maya :

File > Set project > Sélectionner le dossier de projet

Format de Maya :

  • Maya ASCII : plus lourd mais si le fichier crash, on peut l’éditer avec un document texte et le debug. => Toujours opter pour celui-ci
  • Maya Binary : si le fichier est corrompu c’est mort

Nomenclature :

“Prout_de_Sandy.ma” et non “Prout de Sandy.ma”

T-es_bete.ma

“T_es_mechante.ma” et non “T’es méchante.ma”

/!\ Bien penser à renommer les objets que l’on crée

> Nouveau projet - cours 1

Se mettre en vu renderCam :

Faire apparaître le resolution gate :

Activer le plug-in arnold

Faire un rendu avec la bonne caméra (par défaut, c’est la vue persp qui est active)

Pour prendre notre renderCam, faire un clic droit sur la première icône et sélectionner la renderCam

Pour éviter la fenêtre flottante il est possible de prendre dans l’une des 4 view un onglet consacré au render view : Panels > Render view

Lumière arnold : attribute editor (selec light > ctrl+a)

  • Intensity : toujours laisser à 1 !

Le problème avec son augmentation c’est le calcul qu’il faut faire si l’on demande de baisser à moitié la light (par exemple si on demande de baisser à moitié l’intensité à 1580, flemme de calculer alors que si l’expo est à 11, pour baisser à moitié faut juste mettre 10).

  • Exposure : l’augmenter pour augmenter la luminosité !

    Le principe de l’exposure permet de monter par step (ouvrir/fermer diaphragme en photographie) c’est un multiplicateur : lorsqu’on le monte par unité (de 10 à 11 par exemple) ça multiplie.

Augmenter l’area light permet d’adoucir l’ombre :

Pour voir le Before/After du rendu : bouger la slide

Bon à savoir ! Dans les lights de maya il y’a aussi les paramètres arnold

Utilisation des lights selon contexte de la scène

area light : rendu intérieur, fenêtres etc

directional light : rendu extérieur; soleil etc

Adoucir les ombres dures :

directionalLight > augmenter angle

Skydome d’Arnold et HDRI

On peut y insérer des map d’HDRI

hdrlabs.com > gallery

hdri haven

le mettre dans le dossier sourceimages

Insérer l’HDRI en sélectionnant un file et en uploadant l’image dans file

Pour appliquer correctement l’HDRI, il faut changer l’espace colorimétrique à partir de l’onglet file : Color Space : Utility Linear sRGB

résultat après :

Pour ne pas avoir le décor en fond, cliquer sur le skydome > visibility : camera = 0

Shader Arnold :

ou Windows > rendering editor > hypershade

Shader correspond à comment la surface va réagir à la lumière (brillance, transparence, etc)

Pour assigner mon shader à mon objet selectionné :

select mon objet > clic droit dans mon hypershade pour assign

Pour assigner un material sans hypershade : dans le viewport normal

Documentation material pbr

https://docs.unrealengine.com/4.27/en-US/RenderingAndGraphics/Materials/PhysicallyBased/

Sauvegarder une image

clic droit sur le viewport > vérifier option du save image > option : color managed image > png

Cours 2

> Settings du projet

  • Nouveau : Project window
  • Importer objet rollingTeapot
  • Créer un plane
  • Créer une caméra

ou

permet de lock la caméra
  • Vérifier que l’aces est toujours actif (windows > preferences > color management)

> Smooth objet plusieurs possibilités

  • Méthode 1 - preview : sélectionner l’objet > ‘3’

  • Méthode 2 : sélectionner l’objet > onglet Mesh > smooth

  • Méthode 3 - seulement en prévisualisation : attribut editor aller dans l’onglet shape > arnold > subdivision > Type : catclark > itération : 2

  • Méthode 4 - si pleins d’objets : Cela va venir créer un set dans l’outliner qui correspond à un groupe dont les modifications vont venir être appliqués sur le set donc un ensemble.

    onglet Create > Sets > Sets (créé dans l’Outliner un set) > déplacer objets à smooth dans le set de l’Outliner > Attribute editor du set : Arnold / Add (Fenêtre Add Overide Attribute) > Chercher dans la fenêtre ‘aiSubdivType’ + ‘aiSubdivideIteration’ et cliquer sur Add > dans l’attribute Editor du set faire les mêmes manip que la méthode 3 çàd ‘catclark’ et ‘iteration = 2’

> Créer un shader pour mon objet :

Hypershade > créer aiStandardSurface

Assigner mon material à mon objet : sélectionner l’objet > clic droit sur la fenêtre Teapot_grey_mat : Assign

Paramètres du shader :

> Visualisation rendu before/after

> Three points lights

Nomenclature :

  • LIGHT 1 - Key Light : (area light d’Arnold)

La key light est la lumière principale, c’est la plus puissante des trois lights.

On peut choisir d’utiliser une couleur température ou bien color

Ne pas hésiter à montrer l’exposure

  • LIGHT 2 - Fill light (area light d’Arnold)

La fill light atténue les ombres toutes noires. Elle ne doit jamais prendre le pas sur la Key light. Elle donne de l’information de couleur dans les ombres. On peut mettre un couleur bleutée afin d’avoir un contraste. On peut aussi utiliser la même température tant que ça atténue les ombres. Il faut absolument éviter les pixels noirs !

  • LIGHT 3 - Rim/Back light (area light d’Arnold)

La rim light se trouve derrière mon objet et permet d’ajouter du relief à mon objet pour qu’il se démarque du fond.

> Light Linking (déconseillé en studio tout ça - la meilleure option c’est les layers)

Permet de ne plus avoir la rim light qui touche sur le sol par exemple.

Windows > Relationship Editors > Light Linking : light-centric

Sélectionner la lumière en question à gauche puis à droite déselectionner ce sur quoi la lumière influence

> Rendu de Sandy

Cours 3

I/ AUTOMATISER SES SAVES DE RENDUS : RENDER SEQUENCE

Se mettre en mode ‘Rendering’ puis chercher l’onglet Render > Render Sequence > appuyer sur le bouton des options.

Options :

II/ RENDERING SETTINGS

  1. File output
  • File name prefixe : définir le nom de son fichier

Il est possible de faire un clic droit dans le champs de texte afin d’ouvrir un menu de balises 

Cela permet de créer une arborescence donc des sous-dossiers dans le dossier /img/arnold-moteur-de-rendu/cours-light-3 de notre projet. 

balise 1 ‘/’ balise 2

la dernière balise est celle qui renomme tandis que les balises d’avant font l’arborescence du dossier

  1. Meta data
  • Frame/ Animation ext : Permet d’incrémenter nos fichiers quand on va rendre des séquences.

Le nom de monfier _#incrémentation.exr
  • Frame padding : 4 (correspond au nombre de 0)

  1. Frame range

Par défaut il commence à la frame 1 jusqu’à la frame 10

Or, notre image est statique car on veut juste calculer une image :

modifier end frame à 1

  1. Renderable Cameras

Bien sélectionner sa caméra

  1. Image Size :

Changer les formats de la caméra

Maintain ratio : après avoir sélectionné la forme (carré rectangle etc)

III/ LAYERS DE RENDUS

Afficher l’onglet Render Layer :

Preferences > Rendering > Legacy render layers dans preferred render Setup System.

Créer mes layers

  • 1 layer obj
  • 1 layer plane

On commence par créer deux empty (3e icone)

Sélectionner tous mes objets (obj + lights + smooth set) dans l’outliner puis clic droit et add selected object a mes layers charaLayer et envLayer

Rendre des objets visibles dans des calques ou non

Il faut faire un override çàd que c’est un paramètre qui va se faire juste sur un seul layer.

Sélectionner le calque charaLayer + objet sol > ctrl+A (attribute editor du sol)/Render stats ( ce qui va être calculé au rendu)

Si je décoche le primary visibilty : le sol est invisible mais il y’a toujours les rebonds de lumière du sol sur mon objet. Mon sol n’est plus visible mais il a une influence sur la caméra.

Le problème c’est qu’en le décochant ça affecte tous les layers. Si on veut que ça n’affecte qu’un layer faut clic droit > create layer override

Donc ça veut dire que c’est actif là, donc je peux ensuite le déselectionner

sur mon environnement layer je veux juste sélectionner mon perso > ctrl+a > render stats : override sur primary visibility puis je décoche. Si je fais juste un rendu de mon envLayer on voit que le sol mais avec l’obj de mon perso qui influe sur mon décor.

IV/ INTRODUCTION AU SAMPLING

Permet de lisser le grain du rendu final.

Render Settings/Arnold Renderer/Sampling :

  • Camera(AA) soit Anti Aliasing

    Permet d’éviter l’effet d’escalier dans les /img/arnold-moteur-de-rendu/cours-light-3 en smooth l’image

Arnold utilise du Global Illumination : le moteur de rendu renvoie comme dans la vraie vie les lumières. Il s’inspire de la physique de la vraie vie.

  • Diffuse

    Diffuse en 0 veut dire qu’il n’y a pas de rebonds de lumières dans ma scène

Before/After d’un diffuse à 1 : il y’a un rebond de lumière qui se reflète sur la partie basse de mon objet.

  • Specular
  • Transmission : transparence

Cours 4

Programme :

  • LES LUMIÈRES DE REBONDS
  • VOLUMÉTRIQUES
  • LAYERING

> QUELQUES FIXATIONS DE PROBLÈMES DE VISU SUR MAYA :

  • Fixer le fait que la modé disparaisse : sélectionner la caméra au choix (celle que l’on utilise) > attribute editor > Near Clip Plane/ Far Clip Plane
    Cela influe sur la distance où l’on voit l’objet.
  • Focus sur un objet : sélectionné mon objet (face ou object mode) > f

> NIGHT SCENE INTERIOR TIPS :

  • Assigner un mat à mon objet et set ses paramètres

    Commencer par assigner un aiStandardSurface shader à mon objet puis baisser la couleur et baisser la Roughness.

  • Poser la première KeyLight

Poser une keyLight sur la fenêtre de gauche = “moonLight_Key”.
Lorsque l’on fait une scène de nuit, il ne faut pas penser à ce que ça soit tout noir partout.
L’area marche moins bien qu’un spot lorsque l’on utilise la volumétrie. Le choix de la light est très importante lorsqu’il s’agit de la keyLight.

La taille de la scène aussi a une importance, le comportement de la lumière sera forcément différent entre un objet de 2 cm ou 30 cm.
Lorsque l’on modélise de manière réaliste, faire attention à l’échelle de l’objet. (Se créer des repères : Create > Measure Tools) (Pour vérifier l’échelle de maya : Preferences > Settings)

  • Pour faire ses tests de rendus :

    Options > Test Resolution > 50% Settings

Gérer les rebonds de lumière :

  • Se concentrer sur la fenêtre Render Settings, enlever les paramètres qui ne nous intéressent pas (laisser à 0).

C’est le Ray depth qui va jouer sur le rebond. On constate que les noms sont les mêmes dans l’onglet sampling et dans l’onglet ray depth, si on veut utiliser des options du ray depth, activer au moins à 1 ceux de l’onglet sampling.

  • Diffuse = couleur, specular = _, transmission = transparence des objets

  • Ray Depth

La lumière tape au sol puis rebondit une seule fois.

On va créer nous mêmes nos rebonds de lumière :

Positionner notre nouvelle areaLight (‘bounceLight_01’) au niveau du centre de la lumière de la keyLight afin d’éclairer la zone.

Il est plus intéressant de créer nos rebonds de lumières nous même car on a plus de contrôle sur ce que l’on fait.
  • RimLight pour le télescope :

On constate un souci en dessous sur le sol, la lumière de la spotLight se projette au sol.
Il faut utiliser un Fall Off : Light Filters qui permet d’ajouter un filtre. On peut utiliser le filtre aiLightDecay puis double cliquer sur ce paramètre.
Il va permettre de définir une zone manuellement où l’on peut mettre de l’ombre de ma lumière comme un masque. Far end permet de définir la zone éloignée où l’ombre sera coupée.

  • Régler les paramètres pour ne pas qu’il y’ai d’ombres brutes :

    Attribute Editor > Arnold > Radius

  • Ne pas monter les Samples au-delàs de 3 dans les paramètres des lights d’Arnold

    Car il visuellement il n’y aura pas de changement drastique et ça augmentera le temps de chargement de l’image.

> VOLUMETRIE

Render Settings > Environment > Atmosphere : checkeur

: Create aiAtmosphereVolume > Cliquer sur l’icône
Pour accéder à ses paramètres.

Créer des Renders layers :

Un layer volumetricLayer qui contient la keyLight + le décor

Un layer beautyLayer qui contient toute ma scène : aiAtmosphereVolume = 0 > clic droit sur le paramètre Density : Create Override (Density devient orange) et changer les valeurs à celles qui conviennent pour avoir le god rays.

On aimerait que les rayons soient séparés de mon objet pour ne pas que l’objet renvoit qqch

Créer un shader ‘matte_black’ et l’appliquer à mon obj. Maya comprend mon assignement de shader à un layer particulier : le volumetricLayer et par conséquent ne va pas changer le shader de mon obj dans le beautyLayer

Résultat :

On isole les rayons seuls sans qu’ils n’impactent la fenêtre, la pièce etc.

> LES GOBOS (ombres chinoises)

Mettre une texture en noir et blanc dans une lumière pour simuler une ombre

Light Filters : aiGOBO

Cours 5

PROGRAMME DU JOUR :

  • Layering
  • Compositing (sur AE)

Télécharger le plug-in pour AE :

Installer dans le dossier de plug-ins d’AE

AOV (Render Settings):

N’utiliser que ce qui est nécessaire, par exemple si l’on a un objet transparent, prendre un AOV qui prend en compte de la transparence, sinon c’est pas nécessaire.

Pour notre scène actuelle (intérieur) on utilise la diffuse, puis on constate aussi des reflets donc specular.

Rappel pour la nomenclature de mes fichiers :

Sous dossier ‘Scene’, un deuxième sous dossier ‘RenderLayer’ et pour rappel le nom tout à droite correspond au nom de mes fichiers enregistrer. Donc on veut que mes fichiers aient bien le nom de mes AOV

Changer aussi les settings Frame/Animation ext : choisir name_#.ext pour qu’il y ait une incrémentation (0,1,2,...) à côté de nos noms.

Changer dans Frame Range la start frame et end frame à 1 parce qu’on à qu’une frame, ce n’est pas une animation ici.

En dessous changer de caméra en mettant notre caméra de rendu.

Rendering :

Mode Rendering > Onglet Render > Render Sequence

Changer les paramètres : Current Camera, All Render-Enabled Layers

Rappel pour avoir des paramètres spécifiques à un calque :

On veut supprimer un AOV dans le layer volumetric

Le procédé est le suivant : par défaut tout est enabled > faire un override pour conserver l’enabled pour tous les calques sauf celui qui est overridé qu’on modifiera par disabled.

Pour bien trier mes fichiers volumetric :

Faire un override à File name prefix, puis modifier avec les éléments ci-dessus.

Sur After Effect WORKFLOW :

On n’utilise pas de photoshop car AE est un logiciel de compo. Faire la distinction entre retouche et compo.

Possibilité de directement drag&drop les fichiers à l’intérieur d’AE :

Organisation des fichiers :

Retrouver un bon espace colorimétrique sur AE :

Clic droit sur mon layer > Interpréter un métrage > Principal

Cocher ‘conserver les valeurs RGB’ dans l’onglet gestion des couleurs

Ensuite créer un calque d’effet

Renommer ‘ACES’

Sélectionner dans la comp le calque d’effet > Ajouter l’effet Color io (plug-in dl)

Modifier les paramètres de cet effet

Et aller chercher le config.cio soit le plug-in téléchargé au deuxième cours.

Modifier les valeurs par rapport à ce qu’on a comme donné dans maya :

Donc Input Space: ACESrg

Output Space : Output - sRGB

On récupère alors les bonnes couleurs de notre compo sur AE ! :

[Manipulation à appliquer à chaque éléments Layers de notre compo]

Bits

Plus on augmente les bits, mieux c’est.

Par défaut, un exr nous sort une valeur en 32 bit donc best, le seul défaut est son poid

Utiliser les modes de fusion en compositing :

diffuse (couleur)

specular (reflets)

La beauty est en fait la fusion entre diffuse et specular

On fait la même chose mais avec des AOV indirect et direct de la specular et la diffuse. On fait un rendu pour avoir mes exr dans mes fichiers organisés.

On supprime dans ma comp la specular et la diffuse pour les remplacer par :

Ne pas oublier de changer le mode de fusion en Addition pour tout sauf la diffuse direct

Tips pour voir en détail le calque en augmentant sa luminosité :

Masques : Cryptomat par exemple

Il est possible de faire des masques d’objets 3D :

On assigne des couleurs RVB qu’on convertis en sélection ce qui va faire qu’on peut sélectionner plusieurs parties de l’image.

Aujourd’hui il existe les cryptomatte qui permettent d’isoler chacun des objet de la scène.

La méthode à la main pour faire des sélections d’objets :

Créer un nouveau calque de rendu ‘matteRGBLayer’

(ici tout est déselec à part mon nouveau layer)

Mettre tous les éléments de la scène dedans (voir la procédure à 16:h30 pour séparer mes objets)

Smooth :

Sauf qu’attention il a perdu le smooth : sélectionner tous les mesh > Select > Set > ‘Smooth_set’ > ctrl+a : Arnold : Add : aiSubdivType et SubdivIteration.

Créer un shader R, V et B

Aller dans l’HyperSahde : créer un Surface Shader *3, un rouge un bleu et un vert.

Ne pas oublier de renommer

Changer les valeurs par 255 car le ACES les a modifié

Nomenclature :

Assigner les shaders

Permet de choisir la sélection : des objets, caméras etc

Assigner à ma scène obj : matte_black soit mon surface shader noir

Maintenant on veut créer un masque pour mon téléscope : sélectionner à la main puis assigner le shader bleu

On va créer un override pour la nomenclature dans les render settings ainsi que _

Sur after effect

Pour avoir les dernières modifications de mes fichiers: tout sélectionner mes fichiers : recharger le métrage

Mettre le matteRGB Layer:

Sélectionner mon layer telescope (duplication du layer beauty qui a été rename)

Ajouter l’fx ‘Appliquer un cache’

On veut qu’il récupère l’information depuis le matteRVB layer

Sélectionner à partir du calque : matteRGB Layer et utiliser comme cache : bleu

Cours 7

LES METHODES DOF 3D :

POUR AVOIR UN FOCUS SUR UN OBJET (même si la caméra change de place)

  • Méthode 1

1/ mettre deux locators (nearLocator et farLocator)

2/ en assigner un à caméra et un autre à mon objet (tips pour snap : v + middle button mouse)

  • Méthode 2

1/ sélectionner nearLocator puis camera (ou l’inverse pour constraint) et aller dans (onglet animation) Constrain > Parent

Les paramètres de constraint :

  • Aim : suivre la direction en restant statique (comme pour un regard)

Manip à faire dans l’Outliner : Display > Shapes (ok)

On veut connecter des attributs sur des objets, soit ici distanceDimension dans mon Outliner et le Focus distance de ma renderCam.

(je crois qu’il y’a encore d’autres manip à faire ici 15h15)

/!\ aux problématiques en compositing on peut s'apercevoir que c’est pas bon une fois que c’est rendu. C’est pourquoi il est possible de le faire en compositing.

AOV DE Z - DOF

AOV de Z encode la profondeur de la scène par un dégradé allant de blanc jusqu’au noir. En compo on récupère ses valeurs et on dit : plus c’est blanc plus c’est net, plus c’est noir plus c’est flou.

Render settings > AOV > AOV Browser > double clic ou double flèche pour ajouter Z de gauche à droite.

Il est aussi possible de faire du Fog avec !

Quand on importe sur after effect, il la met en non remappé c’est pourquoi c’est tout blanc. si on test en baissant l’expo, on constate que ça marche bien.

On va du coup faire les manipulations pour bien le mettre :

Créer une précomposition de mon calque z > Ajouter un effet exposition

On veut appliquer l’effet de profondeur de champ sur l’image maintenant.

Attention celui d’AE il est pas ouf pour la DOF (utiliser un plug-in lenscare si possible car mieux https://www.frischluft.com/lenscare/ )

DOF sur AE avec l’AOV Z :

calque d’effet ‘DOF’ > effet ‘flou objectif appareil photo’ > link le calque d’effet DOF à ma Z

2. AOV DE Z - PROFONDEUR ATMOSPHÉRIQUE / FOG VOLUMÉTRIQUE

1/ Sur la precomp Z ajouter un effet niveaux et changer les courbes

2/ Mode de fusion : Additif ou Écran

3/ Ajouter à ma precomp Z un effet de teinte

4/ Baisser l’opacité de mon calque precom Z

II. MOTION BLUR

Activer le Motion Blur en animation sur Maya :

Render Settings > Arnold Renderer / Motion Blur > Enable

Activer l’option Deformation pour déformer l’objet

Activer l’option Camera pour les mouvements de camera

Activer l’option Shader en cas de texture animé

Les Keys c’est si on l’a un objet qui bouge dans tous les sens (zigzag, hélice, etc) pour avoir un effet de traînée. Augmenter > 2.

Tout pareil pour Lenght. 0.5 c’est un bon point de départ.

Position- Center of Frame :
Va faire une interpolation avec la frame actuelle et la frame d’après. Il va en faire un mélange pour venir floutter en faisant une moyenne des trois

Améliorer les mouvements pixellisés avec l’Anti Aliasing (Render Settings > Arnold Renderer > Camera AA)

texture et displacement

Même si bump c’est sympa, on se rend compte en changen d’angle que tout reste plat avec un bump 2D

On a une meilleur impresion avec bump 3D mais ça passe mieux

Le 3e marche mieux parce qu’il va se mettre dans le displacement

Le map de displacement ca se fait dans les logiciels de sculpt.

The arnlold bounding box can limit the bump map donc il faut parfois augmenter le bounds padding:

Vector displacemenent

Displacement

utiliser des EXR car il il y a 32 bit de donné a la place de 8bit sur un png.

Quand on est en ACES il faut changer le mode de hdr : linear Utility ou linear raw

Pour les texture linear

On peut automatiser cela avec les paramètre de texture.

Rendu réaliste

Il est important lors d'un rendu réaliste de faker la réalité commune.
Notre oeil est habitué à la vidéo sur caméra et lorsque que l'on veut faire un rendu réaliste il faut y rajouter les effets qu'une caméra a !
Lorsque l'on fait un rendu 3D, le logiciel sort une image dite parfaite , et notre but est de la rendre réaliste, donc d'y aouter ces default.

  • Aberration chromatique
  • Grain
  • Vignetting
  • Lensflare
  • Deformation de lentille
  • effet de compression
  • motion Blur
  • profondeur de champs (bokeh)
  • Exposition

Si vous voulez d'autre info c'est ici :

Pdf du cours de light

AOV

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