Flamingo nXt

easy rendering for Rhino in Windows

Explications sur le HDR

Cette page peut aider à expliquer les images HDR (Images à grande plage dynamique) et comment elles sont utilisées dans Flamingo nXt. EN  DE  ES  FR  IT TW

Petit historique sur la couleur et l'informatique :

Nous sommes tous familiers avec la photographie numérique, les rendus et les autres images que nous utilisons tous les jours. Ces fichiers sont enregistrés aux formats JPEG, BMP, TGA et PNG. Ces formats sont appelés bitmap et les images contiennent 24 bits par pixel (24bpp). Elles sauvegardent la couleur d'1 pixel en mélangeant trois canaux de couleurs : rouge, vert et bleu. Chaque canal peut contenir une valeur entre 0 et 255. Les bitmap peuvent ainsi prendre en charge 16 777 216 couleurs différente en mélangeant les trois couleurs ensemble. Ce n'est pas une coïncidence si la plupart des moniteurs d'ordinateurs utilisent également un mélange de couleurs entre le rouge, vert et le bleu. Même si 16 millions de couleurs peut sembler une quantité très importante, elle est très petite comparée aux couleurs que nous percevons réellement. Les bitmap peuvent être considéré comme un format à petite plage dynamique.

La lumière que nous percevons autour de nous n'est pas uniquement composée de couleurs mais également d'une intensité et d'une longueur d'onde. Tous les appareils que nous utilisons pour visualiser des images (imprimantes, moniteurs, appareils photo) ne peuvent afficher qu'une petite portion de la lumière et de la couleur que nous percevons. Ainsi, toutes les imprimantes, les moniteurs et les appareils photo peuvent également être considérés comme des appareils à petite plage dynamique.

De plus, de nombreuses anciennes technologies de rendu utilisent ce même espace de couleur RVB pour tous les calculs. Elles sont également considérées à petite plage dynamique, puisque toutes les valeurs étaient confinées dans les 16 millions de couleurs de l'espace RVB.

Qu'est-ce que les images HDR ont de spécial ?

Le HDR présente une plage dynamique de couleurs et de valeurs beaucoup plus grande que les formats bitmap traditionnels. Au lieu d'encoder les couleurs comme les écrans d'ordinateur, en utilisant 24 bits de couleur pour chaque pixel, le format HDR est modélisé à partir de la base trichrome de l'oeil humain ; il enregistre ainsi les valeurs de luminance réelles dans chaque pixel. De cette façon, le format définit non seulement la couleur mais également l'intensité et la luminosité de la lumière à chaque point. La plage de couleurs et de lumière qui peut être enregistrée dans ce format est beaucoup plus importante que l'échelle RVB des graphiques informatiques traditionnels. nXt utilise des valeurs HDRI tout au long du processus de Rendu, ce qui permet de classer nXt parmi les rendus HDRR (rendu à grande plage dynamique)

Dans le mode HDR, chaque canal contient des valeurs plus précises. Par exemple, si vous regardez une ampoule de 60 W, elle sera blanche. En revanche, si vous regardez le soleil, il est également blanc mais 10 000 fois plus clair. Si vous regardez une étoile dans la nuit, elle est également blanche, mais elle peut être 1000 fois plus terne que l'ampoule. En mode RVB, le blanc et blanc, en mode HDR la lumière dispose d'une plage beaucoup plus grande et la quantité réelle de lumière provenant de chacune de ces sources peut être capturée.

Comment NXT utilise les images HDR ?

nXt utilise les images HDR principalement dans les environnements d'éclairage. Si nous utilisons la technologie HDR pour un environnement entier, les images HDR peuvent être utilisées pour capturer la quantité et la direction de lumière dans la scène. Les images HDR préparées pour les environnements d'éclairage sont appelées sondes de lumière et sont normalement enregistrées au format .HDR ou .EXR. nXt peut envelopper ces sondes autour d'un environnement et échantillonner la scène pour les valeurs d'éclairage. Utilisées de cette façon, les sondes HDR fourniront l'éclairage à la scène.

 

Vous pouvez voir que la lumière de l'image HDR est utilisée pour le rendu mais l'image apparaît également dans les réflexions des objets de la scène qui utilise la sonde de lumière.

Les environnements HDR peuvent être définis par le respect différent : la projection équirectangulaire et la projection sphérique. Les environnements avec images HDR équirectangulaires ont un rapport image de 1:2.

Les environnements HDR sphériques ont une forme carrée.

Ces deux types d'environnement entoureront complètement la scène. Ils contiennent les mêmes données.

 

Il existe de nombreuses sources d'environnement HDR. Vous pouvez sélectionner les environnements qui s'adaptent le mieux à vos rendus. Visitez la section HDRI Environments pour télécharger des environnements.

Comment choisir une image HDR ?

Dans Flamingo nXt, les environnements HDR sont sélectionnés en cliquant sur l'image HDR dans l'onglet Ciel :

 

Un certain nombre de points sont à prendre en compte lors de l'utilisation d'une image HDR. Comment éclairera-t-elle la scène ? Comment les couleurs se réfléchiront-t-elles dans l'objet ? Voici trois environnements HDR différents et comment ils agissent sur la scène.

 

 

 

Un environnement HDR qui est sombre d'un côté et clair de l'autre (comme cet environnement pris le long du bord d'un étang) projettera des ombres plus sombres et peut donner des réflexions sombres ou claires suivant la position d'environnement .

Cette image HDR avec son ciel relativement clair projettera des ombres très douces. La réflexion sera plutôt bleue puisque le ciel est bleu.

 

Cet intérieur apporte un éclairage plus doux avec des réflexions grises neutres.

Le choix de l'environnement HDR convenant le mieux à votre rendu deviendra important. Après un certain temps, vous utiliserez normalement un ensemble de trois ou quatre environnements favoris.

Répartition des tonalités

Au cas où vous ne l'auriez pas encore remarqué, les images HDR présentent un problème. Toutes les images HDR sont à grande plage dynamique et toutes les méthodes d'affichage que nous utilisons pour voir les images HDR utilisent une petite plage dynamique. Il est donc impossible de voir les informations HDR directement. Les moniteurs n'ont pas une gamme assez grande et les imprimantes n'ont pas assez de couleurs. Ainsi, afin de voir les images HDR sur n'importe quel appareil, il doit exister un système de conversion entre HDR et petite plage dynamique. Cette conversion est réalisée grâce à un algorithme appelé le Contrôle de tonalité. Naturellement, si nous passons d'une grande plage dynamique à une plus petite, il se produira une perte ou une compression d'informations.

Un contrôle de tonalité ne change pas la quantité réelle de lumière dans la scène mais il modifiera la façon dont la scène est exposée ou comprimée pour s'afficher à l'écran. Prenez par exemple cette image HDR :

 

En changeant simplement les données du contrôle de tonalité, il est possible d'obtenir ces images :

 

 

Dans nXt, vous pouvez gérer comment le contrôle de tonalité comprime une image HDR pour l'afficher à l'écran avec un format bitmap standard. Les contrôles correspondants se trouvent dans le panneau Ajuster l'image de la fenêtre de rendu. Vous pouvez contrôler la luminosité, la densité et la saturation de l'image finale. Pour plus d'informations sur le contrôle de tonalité, visitez la page Ajuster l'image...

Si vous comprenez comment utiliser le contrôle de tonalités la qualité de vos rendus peut s'en trouver nettement améliorée. Les images ci-dessous sont éclairées exactement de la même façon, seule l'exposition de la scène a changé.

 

Remarques supplémentaires :

nXt assume que les images HDR contiennent des valeurs de radiance exprimées en watts. Toutes les images HDR disponibles sur notre site sont créées de cette façon, sauf indication contraire. Cependant, ce n'est souvent pas le cas avec les images HDR d'autres sources. Pour beaucoup d'images HDR, les unités ne sont pas calibrées en unités du monde réel. L'intensité de ces images HDR devra probablement être ajustée pour obtenir des niveaux corrects d'illumination.

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