PBS - du néant jusqu'à l'outil complété

Voici un vidéo qui présente de A à Z mon processus afin d'amener mes outils jusqu'à leur présentation - avec l'application des 2 mêmes textures d'un objet à un autre.

Merci et bon visionnement,
je vous reviens plus tard.

Optimisation des PBS // Intro

Bonjour à tous, j'entre immédiatement dans les détails de mes récentes recherches :

Que signifie PBS, à la base :
Physically-based Shading

Avec l'arrivée de Direct X11 et des consoles de notre génération, la toute dernière barrière à franchir afin d'accéder au système PBS est ouverte. Cette étape était celle d'intégrer des réflexions temps réel dans tous les matériaux, et ce, sans affecter les performances des jeux. Il faut avoir une bonne compréhension que tous les matériaux de notre environnement réflète la lumière, à la différence de ce que nous voyons dans les anciens systèmes de rendu temps réel où la réflexion n'est qu'une reproduction d'image.(1) De nos jours, nous pouvons sans crainte opérer des calculs et algorythmes se basant sur des vecteurs s'orientant de la source de lumière à l'objet puis de l'objet à la caméra.

Voici le set-up optimisé que je propose pour un projet : 2 TEXTURES

Texture no.: 1 - 128x128 au plus
Le dégradé ou les variances lumière - objet - objet - oeil

Gloss - UV channel 1 - 
Color channel choix de R, G, B ou A

Spec - UV channel 2 - 
Le color channel doit rester en RGB (car c'est un système qui lit la couleur - s'il y a sursaturation tel que dans les modes sRGB, il faut rajouter un paramètre de désaturation par la suite-)

Maintenant, pour donner un coup de main aux visuels de ce monde, voici la mise en place de base de la plage colorimétrique. Le carré dans le coin en bas à droit représente le canal UV 1 de mon objet.


Les canaux :

RGBA (en sRGB)                              Alpha                                             Rouge

                    

                         Vert                                                    Bleu

Texture no.: 2 - résolution au choix
Détails uniques ou propriété distinctive dans la colorimétrie d'un objet

Albedo - UV channel 3 - 
Le Color channel doit rester en RGB (il agit comme l'ancienne diffuse - garde plus pâle qu'une diffuse conventionnelle - certains angles d'incidence obtus vont porter l'objet à réagir de façon très sombre, et ce serait de même dans la nature également)

Occlusion Ambiante - UV channel 4 - 
Color channel A (alpha dans la texture de base)

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Je mentionne jusqu'ici les canaux UV : Pour aller les chercher dans 3DSMax, il s'agit d'un paramètre à changer dans le "Unwrap UV Modifier"

J'ai déplacé mes UVs pour le bien de l'exercice. Voici mon Canal UV 2 pour le "Plane" - Bleu marin


















Pour Marmoset, le premier canal (ce qu'ils nomment "UV set") est le 0 - bref : UV set 0 = Couleur Verdâtre ; UV set 1 = Couleur Bleuetée

Le meilleur exemple de jouer avec les Canaux dans Marmoset est l'Occlusion Ambiante;
Si je prend le Canal Bleu (jusqu'à présent, il est sombre pour le UV set 0 et pâle pour le UV set 1) l'occlusion ambiante, expliquée plus en profondeur ci-bas, paraîtra mieux sur le UV set 1

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GLOSS - Canal UV 1

Voici une mise en scène de base pour présenter les réactions de la "Plane"

Le Gloss fonctionne à la façon réelle. Il considère la dispersion des rayons de lumière lors de leur impact sur l'objet (2). Il vient également affecter la qualité du grain dans la réflexion.

Ici,  j'ai choisi le Color Channel Vert qui est le plus pâle sur notre UV set 0. 

Plus pâle = plus concentré

Ici,  j'ai choisi le Color Channel Rouge qui est le plus sombre sur notre UV set 0.
Plus sombre = plus dispersé


SPECULAIRE - RÉFLECTIVITÉ - Canal UV 2 (dans Marmoset, il existe que 2 canaux; dans les engins de jeux, il y en a une panoplie)

La map spéculaire vient chercher les tonalités additives du gloss des sources de lumière et des bounces lumineuse (analysé de base en niveaux de gris) pour venir teinter les zone de la couleur dans la map (ici le "plane" se trouve dans la zone bleu-vert). Plus on se trouve dans une zone sombre, plus l'objet va chercher la teinte opposée à la couleur originale (on voit ici le magenta ressortir sur l'objet).

 

Cette map est avant tout utile pour coloriser l'objet de façon réaliste; elle peut être manié pour faire réagir l'albedo et prendre sa teinte opposée si l'intensité lumineuse réfléchie est sombre.

Ici, l’albédo est vert-bleuté (voir le canal RGBA) et la tonalité dans la map spéculaire fait ressortir la réflexion du décor dans ses régions pâle et vient chercher la teinte dans l’albédo lorsque la map est foncée. Ceci est due à la perte de réflection qui nous ramène une couleur plus près de celle qui est caractéristique à l'objet (albédo).

ALBEDO - Canal UV 3 (dans Marmoset, il existe que 2 canaux; dans les engins de jeux, il y en a une panoplie)

Couleur caractéristique de l'objet. Si la lumière rebondit rapidement sur un objet, c'est qu'elle ne capture pas la couleur de l’albédo et renvoie mieux la réflexion rebondie.

Ici, l'albedo est rouge et paraît aisément sur une surface où la map spéculaire est plus faible


OCCLUSION AMBIANTE - AO - Canal UV 4 (Canal UV 1 dans Marmoset)






Map qui vient simplement émettre une négation dans la tonalité ET dans la teinte. Ici j'ai mis l'intensité de la AO à 4, ce qui tourne la couleur orangée à vert (à l'opposée dans le cercle chromatique), 3 fois plus contrasté que l’albédo d'origine ( 100% - 400% = -300% ).

Affecte uniquement l'albedo.

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Je résume en vidéo mes explications :

 

Pour la suite je pars à la recherche d'un logiciel qui me permet les Canaux UV multiples pour la malléabilité de la propriété des différents matériaux sur une même texture.

Merci à tous et je vous reviens,
David

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(1) Andrew Maximov, Physically Based Rendering for Artists, https://www.youtube.com/watch?v=LNwMJeWFr0U
(2) Gloss Introduction, http://www.gloss-meters.com/GlossIntro.html#1