SOLIDWORKS Visualize Pro 2020 : nouveaux éclairages

Lorsqu’il s’agit de produire une image de synthèse de qualité, les éclairages jouent un rôle capital. Pour preuve, même en affectant un plastique blanc à tous les composants d’une scène, si les éclairages sont bien réglés, l’image sera réussie ! Les matériaux sont bien entendu importants … Mais les éclairages le sont encore plus !

Les 3 catégories d’ÉCLAIRAGE dans solidworks Visualize

Voici un résumé de l’ensemble des éclairages disponibles dans SOLIDWORKS Visualize Pro :

Catégorie	Variante	Exemple
Éclairages d’environnement	HDRI
	Rayonnement Solaire
Apparences émissives	Apparences émissives (à appliquer directement sur un modèle 3D)
Éclairages positionnables	Les lumières de zone : Point Rectangle Cylindre Disque
	Les lumières directionnelles
	Les spots
	Nouveauté 2020 Les profils IES

Comme vous venez de le lire, un nouveau type d’éclairage est disponible : les profils IES. Ils sont surtout utilisés pour les rendus d’intérieurs, mais peuvent apporter un plus intéressant à l’aspect général d’une scène tout autre.

Zoom sur les rendus d’intérieurs

C’est probablement le type de rendu réaliste le plus exigeant (indépendamment des matériaux complexes à reproduire comme les matériaux transparents ou très réfléchissants…). Dans ce cas, cela est dû au fait que la lumière qui éclaire la scène ne vient pas uniquement des éclairages.

En effet, les éclairages vont illuminer les surfaces des murs et les objets qui vont, à leur tour, renvoyer une partie de cette lumière pour éclairer le reste de la scène. Ce phénomène est généralement appelé Illumination Globale.

Les lumières d’environnement peuvent intervenir si des ouvertures existent vers l’extérieur de la pièce (ex : fenêtres). Mais ce sont les autres sources lumineuses qui interviendront le plus souvent pour illuminer nos scènes d’intérieurs.

Les apparences émissives suffisent à reproduire une grande partie des situations d’éclairage. Il est même possible d’utiliser des images ou des vidéos pour simuler la lumière provenant d’un écran. Cela dit, ces lumières présentent un inconvénient majeur : la puissance de calcul qu’elle consomme !

Prenons un exemple simple, une salle uniquement éclairée par 3 spots au plafond proche d’un mur :

Apparences émissives :

• Rendu « Précis » (2000 passes)
• 4’30″ de calcul

Eclairages positionnables :

• Lumières de zones (Disque)
• Rendu « Rapide » (100 passes)
• 20″ de calcul

La différence est spectaculaire ! plus de 10 fois plus rapide à qualité équivalente.

Remarque : dans ces exemples nous n’avons pas réglé finement l’intensité (et les dimensions) pour qu’elle corresponde exactement entre les 2 images bien que cela serait tout à fait possible (cela n’influencerait pas le temps de calcul).

Sur une image fixe, le gain est déjà appréciable. Mais imaginez que notre objectif soit de produire une vidéo (30 images par secondes de 3 minutes). Il faudrait alors calculer 5400 images !

En reprenant les chiffres de notre machine de test, il nous faudrait, pour un résultat identique :

• 16 jours et 21 heures pour calculer la vidéo en utilisant des apparences émissives
• 1 jour et 6 heures pour calculer la vidéo en utilisant des éclairages positionnables

Avec cet exemple, il serait donc possible de produire cette animation en un weekend avec les éclairages photométriques puis nous pourrions reprendre le travail dès le lundi.

Avec les apparences émissives, il faudrait plus de 2 semaines pour produire la même vidéo. En bloquant une station de travail et sa licence…

Et les profils IES dans tout ça, qu’apportent-il de plus à ces éclairages photométriques ?

 

Zoom sur les Profils IES

Pour commencer, que veut dire IES ? …  Illumination Engineering Society

Ces fichiers numériques sont un standard au format ASCII, qui mesure la distribution de la lumière, c’est-à-dire l’intensité de la lumière et sa forme.

Il cartographie en quelque sorte la variation de la lumière dans l’espace autour de la source lumineuse.

Les fabricants de lampes créent ces fichiers pour permettre simuler avec précision leurs lumières.

Les lumières IES seront donc un moyen très utile pour éclairer vos scènes en reproduisant de manière réaliste des éclairages existants.

S’ils sont surtout utilisés pour les rendus d’architecture intérieure, ils pourront également compléter l’aspect général de chaque scène en ajoutant des variations naturelles de l’intensité lumineuse.

Quelle est l’intérêt de ces éclairages par rapport aux éclairages positionnables « classiques » ?

 

Pour commencer, ils conservent les mêmes avantages :

• Compatible avec le moteur rapide
• Très rapide à calculer indépendamment du moteur (performances proches des autres éclairages photométriques).

Le plus de ces éclairages sera donc de reproduire les variations d’intensité dans l’espace autour d’un éclairage de façon extrêmement réaliste.

Voici un exemple de scène d’intérieure réalisée avec 3 profils utilisant chacun un IES différents :

Ces fichiers IES sont généralement fournis gratuitement par les fabricants d’éclairage (ampoules, LEDs…).

Avant de commencer, vous pouvez télécharger les profils lumineux IES des fabricants d’éclairages tels que Osram ou Phillips. De nombreux sites dédiés à l’architecture ou au rendu réaliste proposent également des bibliothèques très fournies en accès libre.

L’utilisation d’un fichier IES est ensuite très simple.

Après l’ajout d’une lumière, il suffit de sélectionner le fichier IES contenant le profil des éclairages souhaités.

Notez qu’il est également possible d’ajuster l’intensité et la couleur de la source lumineuse (à la fois en degrés Kelvin et par un nuancier RVB).

Pour terminer, voici une même scène éclairée par des spots en utilisant 2 profils IES différents :