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Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme - Au Clair de la Tech : Plongée dans la jungle des paramètres graphiques des jeux PC

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Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme
Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme
PC
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Outre les options de filtrage et d’anti-aliasing, qui sont purement des options « techniques », les jeux proposent aujourd'hui souvent un grand nombre de paramètres visant à modifier le rendu afin de le rendre plus réaliste. Il s’agit principalement de traitements jouant sur les effets de lumière et sur la netteté des différentes parties de la scène.

L comme Lens flare

Le « lens flare » est sans doute l’un des effets de lumière les plus utilisé dans les jeux, car il est très (très) peu coûteux en puissance de calcul. Il reproduit un effet d’optique souvent visible sur les photos et vidéos prises en présence d’une source de lumière intense (en particulier le Soleil) : des cercles de différentes couleurs qui se superposent à l’image. Ils proviennent de la diffusion de la lumière au sein de l’objectif suite à sa réflexion à la surface d’une des lentilles.

Combinaison de Lens Flare (tâches verdâtres) et de Bloom (gros pâté blanc au milieu)

Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme

L’utilisation de cet effet dans les jeux vise à rendre l’image plus réaliste, en donnant l’impression qu’elle provient d’une caméra et peut techniquement se réaliser en appliquant simplement une texture supplémentaire par-dessus la scène. Un lens flare intense peut aussi être utilisé comme un moyen de simuler une très forte luminosité, en l’associant généralement à un voile « terne » de l’ensemble de l’image.

B comme Bloom

Le bloom est un effet lumineux visant à simuler l’éblouissement du sujet face à une source de lumière très intense, en faisant très largement « baver » la source sur les objets alentours. Cet effet n’est pas un modèle de réalisme par rapport à ce que verrait un humain dans la réalité, mais il permet de reproduire les effets de l’éblouissement (difficulté à discerner les détails). Pour reproduire plus fidèlement cet effet, il faudrait des écrans disposant d’une plage dynamique bien plus grande (idéalement aussi grande que celle de l’œil), comme ce sera le cas avec les vrais écrans HDR, mais aussi capables de monter très haut en luminosité, ce qui n’arrivera probablement pas, l’intérêt de produire des écrans capables d’éblouir l’œil humain étant particulièrement limité…

O comme Occlusion ambiante

L’occlusion ambiante est une technique visant à rendre plus réaliste l’éclairage des différents objets d’une scène, en rendant plus sombres les zones les moins accessibles à la lumière. Pour ce faire, au lieu de simplement tenir compte de l’orientation d’une surface par rapport à la source de lumière, l’occlusion ambiante tient également compte de la proximité d’autres surfaces : plus deux surfaces sont proches l’une de l’autre, moins elles vont recevoir de lumière.

De gauche à droite, un rendu sans AO, puis avec SSAO et HBAO

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Cette solution à l’avantage d’être relativement peu coûteuse par rapport à l’illumination globale tout en offrant un rendu relativement proche. L’illumination globale, très rarement utilisée en 3D temps réel, consiste à calculer précisément la luminosité en chaque point en tenant compte de toutes les sources de lumières, qu’elles soient directes ou indirectes (réflexions).

M comme Motion blur

Utilisé surtout dans les jeux rapides (par exemple les jeux de course), le flou de mouvement est un effet graphique qui vise à accélérer la sensation de vitesse en appliquant un effet de flou « étiré » sur le décor, en suivant la direction du déplacement. Cet effet reproduit le rendu qu’on obtiendrait avec une caméra ou un appareil suivant le mouvement du sujet : le sujet est net, le reste est flou et étiré.

Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme

F comme Flou d’arrière-plan (Depth of field)

L’œil humain a une profondeur de champ relativement limitée quand il accommode à faible distance. Dans une scène de la vie réelle, nous voyons donc nets les objets situés à la distance d’accommodation, tandis que tout ce qui est plus proche ou plus éloigné est flou. Dans une scène 3D affichée sur un écran, tous les éléments se trouvent physiquement à peu près à la même distance de l’œil, même si virtuellement ils sont plus ou moins éloignés. L’intégralité de la scène est donc perçue nettement, ce qui peut la rendre peu réaliste. Le flou d’arrière-plan va appliquer un effet flou aux objets les plus éloignés pour simuler ce que percevrait l’œil dans une scène réelle, rendant ainsi la scène plus naturelle.

Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme

Cet effet souffre par contre d’un gros défaut, puisqu’il ne prend actuellement pas en compte la capacité de l’œil à accommoder très rapidement à diverses distances. En effet, dans la réalité lorsque vous regardez un objet proche de vous puis déviez votre regard vers un objet plus éloigné, la mise au point est quasiment instantanée, alors que dans un jeu utilisant le flou d’arrière-plan les objets situés en arrière-plan resteront désespérément flous, même si vous les fixes longuement.

Pour rendre cet effet plus réaliste, il faudrait donc le coupler à un système de suivi du regard, pour détecter quelle portion de la scène le joueur est en train de regarder et adapter l’effet de flou en conséquence.

T comme Tessalation

La Tessalation est une technique de rendu qui a fait son apparition dans l'univers du jeu PC avec DirectX 11. Elle désigne généralement l'ajout d'un effet de relief / de volume plus ou moins marqué sur les textures, effet qui, contrairement au bump mapping, ne sera pas simulé. Plus concrètement, la tessaltion est la résultante de deux traitements : la tessalation d'une part, qui va permettre le découpage d'un polygone en une multitude de formes plus petites, et le displacement mapping d'autre part, qui va ajouter une information de hauteur à ces formes, permettant ainsi de créer du relief, et d'améliorer le rendu d'une route pavée, ou d'un mur de vieilles pierres.

Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme

Les effets techniques et visuels traités dans cet article ne sont bien évidement pas une liste exhaustive, mais simplement les effets les plus couramment utilisés dans les jeux. Il existe de nombreuses autres techniques, souvent propres à un fabricant de cartes graphiques, AMD et nVidia se livrant régulièrement bataille sur l’accélération matérielle de certains effets spécialisés. L’arrivée cette années de la nouvelle génération de GPU chez NVIDIA (Pascal) et AMD (Polaris) sera d’ailleurs probablement l’occasion de voir de nouveaux effets faire leur apparition, mais il faudra sans doute attendre qu’ils soient implémentés par les deux constructeurs pour qu’ils se répandent vraiment dans les jeux, au-delà de quelques titres servant de démos technologiques.

Réalisme et performances en jeu
Comme indiqué plus haut, les effets de flou ou de lens flare resteront généralement sans conséquence pour le framerate d'un jeu. En revanche, la tessalation et l'occlusion ambiante sont des traitements qui restent lourds, encore que certains moteurs (celui de The Division, par exemple) les intégrent de manière relativement transparente.
Mis à jour le 25/04/2016
PC

COMMENTAIRES

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[GTASA]
[GTASA]
MP
le 28 avr. 2016 à 10:01

Perso je laisse le Lens Flare, Bloom, Motion Blur bien que la majorité des joueurs n'aime pas les mettre. Ça apporte sa dose de réalisme je trouve et ça ne me gêne pas tellement que ça dans la plupart de mes jeux.

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vivementlechaos
vivementlechaos
MP
le 27 avr. 2016 à 20:51

Dans les options graphiques ce sont les premières choses que je désactive de suite quand je peux.
HDR, Bloom, blur, Lens flare, profondeur de champs.

Le seul que je trouve intéressant est l'occlusion ambiante mais pas souvent pris en charge dans les jeux ou il faut bidouiller avec les profils d'autres jeux.... Dommage !
La tesselation sera bien à l'avenir quand on aura un peu plus de finesse et de subtilité dans le traitement. L'effet est trop marqué, "trop brut" à mon goût.

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Seskoi
Seskoi
MP
le 26 avr. 2016 à 17:15

La tesselation et l'occlusion ambiante sont à mon avis les seuls artifices vraiment intéressants pour le jeu.
Les autres ne font que diminuer la visibilité de ce qu'il y a en jeu pour des FPS diminués...

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Krytecks
Krytecks
MP
le 25 avr. 2016 à 21:41

Il me semblait qu'on disait <<Tess"EL"lation>> mais après je peux me tromper, comme Nvidia et wikipédia :hap:

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lovenintendo31
lovenintendo31
MP
le 25 avr. 2016 à 13:39

Ah, tiens je pensais que ç'aurait été l'occasion de parler de l'aberration chromatique et du vignettage, deux effets absolument horribles mais qui sont à la mode en ce moment.

Enfin bref sinon super dossier comme d'habitude, mais plus software qu'hardware, dommage pour moi

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elyoss
elyoss
MP
le 25 avr. 2016 à 13:28

l'occlusion ambiante peu gourmande? Euh...Sur certains jeux ça me fait perdre 15 fps+ perso :rire:

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Top commentaires
Krytecks
Krytecks
MP
le 25 avr. 2016 à 21:41

Il me semblait qu'on disait <<Tess"EL"lation>> mais après je peux me tromper, comme Nvidia et wikipédia :hap:

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lovenintendo31
lovenintendo31
MP
le 25 avr. 2016 à 13:39

Ah, tiens je pensais que ç'aurait été l'occasion de parler de l'aberration chromatique et du vignettage, deux effets absolument horribles mais qui sont à la mode en ce moment.

Enfin bref sinon super dossier comme d'habitude, mais plus software qu'hardware, dommage pour moi

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Sommaire Dossier
  • Au Clair de la Tech : La gestion des textures : qualité, filtrage et relief
  • Au Clair de la Tech : L'anti-aliasing, ou la valse des sigles
  • Au Clair de la Tech : Occlusion ambiante, lens flare ou bloom : vers toujours plus de réalisme