Introduction
Le paramétrage du modèle vous offre la possibilité d'appliquer les réglages à un fichier *.kon dans son intégralité. La boîte de dialogue des paramètres du modèle affiche automatiquement tous les fichiers * .kon qui sont actuellement dans votre objet (voir Le concept de l'objet). Les paramètres du modèle sont accessibles via le bouton dans la barre supérieure.
Liste des fichiers *.Kon
Comme mentionné ci-dessus, tous les fichiers *.kon actuellement dans votre objet sont toujours affichés dans la boîte de dialogue Paramètres du modèle. Une case à cocher située à gauche du nom d'un fichier *.kon indique que celui-ci peut-être affiché dans la visionneuse 3D. Si vous désactiver la case à cocher avec le bouton gauche de la souris, le fichier *.kon ne pourra pas être affiché dans la visionneuse 3D.
A droite de la case à cocher, vous voyez dans l'ordre chronologique les informations suivantes des fichiers *.kon respectifs :
- 00 = numéro séquentiel,
- Id : 201 = le numéro ID attribué au fichier *.kon,
- I : 01 = nombre actuel d'instances,
- T : 012 = nombre actuel de triangles (T=Triangle),
- V : 024 = nombre actuel de vertex (sommets),
- 'xxxxxxxxxx' = Nom actuel du fichier *.kon.
L'utilisation de la touche [Ctrl] et de la touche [Up/Haut] en conjonction avec le bouton gauche de la souris vous permettent de sélectionner plusieurs fichiers *.kon simultanément et de les activer pour les modifier.
Paramètres des instances
Face cachée
Comme son nom l'indique, vous permet de sélectionner la face à cacher pour l'instance sélectionnée de votre modèle en vue de lui appliquer les paramètres d'éclairage, du décalage Z et éventuellement un effet de flare. Les choix suivants sont disponibles :
- Aucune : les deux faces seront visibles et vous pourrez lui appliquer un des différents paramètres d'éclairage, etc,
- Aucune + devant : les deux faces seront visibles et vous pourrez lui appliquer un des différents paramètres d'éclairage,
- Devant : cache la face avant (la face arrière sera visible) et seule, l'option de l'éclairage Normal sera disponible,
- Arrière : cache la face arrière (la face avant sera visible) et seule, l'option de l'éclairage Normal sera disponible.
Eclairage
L'éclairage normal… Eh bien… ce n'est pas tout à fait normal et en fait, cette option est présente dans Home-Nostruktor juste parce que nous devons traiter en partie des constructions et des modèles plus anciens, qui n'ont pas été construits selon la formule de la main gauche. Avec ce type d'éclairage, la lumière n'est pas dirigée vers le côté du polygone (c'est-à-dire vers l'avant ou l'arrière), mais plutôt vers sa normale. La particularité est qu'en raison de la construction des anciens modèles, nous pouvons dire au moteur graphique (bien qu'il s'agisse en fait de l'arrière du polygone) de déplacer la normale du côté opposé. Les normales sont inversées et peuvent être vues au verso (La face avant d'un polygone est déterminée par son vecteur 'normalisé', donc vous pouvez aussi dire que dans ce cas nous transgressons délibérément cette définition - mais nous pouvons maintenant assurer la rétrocompatibilité de centaines sinon de milliers de modèles dans EEP…).
L'éclairage d'un côté (unilatéral) signifie que seules les faces avant des polygones réagissent à la lumière et que leurs faces arrière restent toujours sombres même si la source lumineuse est alignée de telle sorte que les faces arrière soient éclairées. Dans quel cas ? En fait, c'est aussi le cas des cônes, parce qu'un cône classique a un fond, c'est-à-dire une base et se ferme par le bas. Dans l'exemple du chapitre suivant (Paramètres des fichiers *.kon), nous avons délibérément supprimé le fond, pour que vous puissiez regarder dans la cavité du cône, sinon nous ne verrions pas ce qui se passe à l'intérieur. Étant donné que l'éclairage unilatéral a été expliqué, les autres types d'éclairage devraient être exposés également :
L'éclairage des deux côtés signifie que les côtés extérieurs et intérieurs des polygones réagissent à la lumière. Cela ne fonctionne, bien sûr, que si les polygones ont deux côtés éclairés, c'est-à-dire qu'ils n'ont pas les faces arrière cachées. Cet éclairage convient à toutes les surfaces ouvertes que l'on peut voir aussi bien à l'arrière qu'à l'avant. Qu'il s'agisse d'une construction en treillis, d'une clôture, d'une cloison ou d'une rampe, sa construction se compose uniquement de polygones plats et vous pouvez les voir des deux côtés et donc les éclairer.
Le décalage Z (z-Buffering)
Le mode Décalage-Z (Z-Offset) garantit que les zones très proches l'une de l'autre seront toujours dessinées dans le bon ordre, même à grande distance. Cela signifie, par exemple, que les fenêtres restent devant les murs des maisons et ne disparaissent pas complètement ou partiellement derrière eux.
Pour ce faire, la face avant doit être munie d'un Z-Offset.
Paramètres des fichiers *.Kon
Dans le cadre Paramètres des fichiers *.Kon, vous voyez les champs d'entrée Uniformités normales, Id, Réflection et les réglages pour la lumière spéculaire et diffuse. Passons maintenant aux différentes options dans l'ordre de présentation.
Uniformité des normales
Par Uniformité des Normales, on entend la possibilité d'unifier des surfaces (qui se trouvent à certains angles) les unes par rapport aux autres dans les fichiers *.kon (c'est-à-dire d'avoir les angles de différentes constructions ou surfaces dans un fichier *.kon décalés les uns par rapport aux autres). Nous allons maintenant examiner un exemple. Dans la figure 1, nous voyons les zones à la base d'un cône composé de 16 surfaces extérieures :
Ici, vous pouvez voir un cône composé de 16 triangles individuels. Chaque triangle possède un angle d'ouverture de 22,5° (16 x 22,5° = 360°). La longueur latérale d'un triangle est de 100 cm et la hauteur (h) du cône au centre est également de 100 cm. Pour le cercle, nous obtenons un diamètre (d) de 2 x r (rayon = longueur du côté d'un triangle). Donc, nous avons 2 x 100 cm = 200 cm.
Dans la vue 3D suivante, vous voyez maintenant les surfaces individuelles (les triangles) qui constituent la forme du cône. On ne peut pas encore parler d'un cône parfaitement rond, mais plutôt d'une structure angulaire que l'on pourrait décrire comme une pyramide à 16 côtés. Comme les normales des triangles n'ont pas encore été unifiées, le moteur graphique traite chaque triangle individuel comme une figure géométrique totalement indépendante.
La fonction 'Normales unifiées' n'est pas encore active, c'est-à-dire que les 'Normales' ou les angles ne sont pas encore calculés et unifiés.
Dans la vue 3D suivante, vous voyez maintenant les normales affichées et vous pouvez constater que toutes les normales d'une surface donnée pointent dans une direction et sont donc parallèles les unes par rapport aux autres à l'intérieur d'un triangle. Vous ne pouvez pas voir tous les points des Normales en surface (cela n'aurait évidemment pas beaucoup de sens), mais vous pouvez voir les normales des vertex (les points d'angles des triangles). Pour ce faire, sélectionnez Affichage -> Normales dans le menu de la visionneuse 3D.
Si vous regardez les normales du cône et les comptez (vous pouvez agrandir les normales affichées en appuyant simultanément sur les touches SHIFT et F5), vous constatez que le moteur graphique calcule en fait 16 triangles indépendants avec un total de 48 sommets, bien que dans le fichier KON tous les triangles soient reliés et aient un sommet commun au milieu. Il ne devrait donc y avoir que 17 sommets ! Que se passe t'il ? La réponse va bientôt arriver...
Vue 3D du cône avec l'affichage visible des Normales. L'angle d'ouverture entre les normales peut maintenant être visualisé, alors que les 16 triangles sont en relation les uns par rapport aux autres.
Bon et ensuite ? La solution réside dans la façon dont l'éclairage de notre cône est calculé, qui ici, dans notre cas est unilatéral (et nous voulons que cela reste ainsi dans notre tutoriel).
Maintenant nous en arrivons à la question réelle : pourquoi avons-nous soudainement 48 sommets au lieu de 17, alors que l'on peut prouver le contraire en les comptant ? Il n'y en a bien que 17 ! La raison réside dans la construction (non recommandée) des modèles, dans lesquels les polygones ne peuvent pas être tournés, mais peuvent être inversés de moins un (-1) par une mise à l'échelle dans le plan Z. Puisque les triangles n'ont pas encore été normalisés, il est tout à fait possible qu'un fichier *.kon (avec deux instances ou plus) ait des triangles dont la normale (en mettant à l'échelle avec -1) pointe dans la mauvaise direction. Pour le savoir, le moteur graphique doit interroger chaque triangle individuellement et examiner l'alignement de la normale. Et voici donc la réponse : chaque triangle calculé individuellement = 16 x 3 !
Dans notre exemple, nous avons 16 triangles, le processus de normalisation devrait être évident parce que 360°/ 16 = 22,5.
Maintenant, en saisisant la valeur 1, la fonction pixel shader (ou nuanceur de pixel) commence à calculer les triangles jusqu'à la valeur 23. Il faut que les normales dans la zone inférieure du cône fusionnent ensemble, formant ainsi une illumination moyenne des deux triangles adjacents (à ce stade, il y a encore 48 sommets).
Notre cône est déjà bien rond, mais nous n'avons pas encore réussi à calculer tous les angles du cône, car l'angle (23°) est encore trop petit, de sorte que les 16 sommets à la pointe du cône donnent une normale moyenne. La raison est que notre cône a des triangles opposés dont l'angle l'un par rapport à l'autre est légèrement inférieur à 100°.
Nous appelons la fenêtre de dialogue d'instance et entrons un angle de 100° pour la valeur de l'uniformité normale :
Grâce à la normalisation angulaire de 100°, nous avons finalement réussi à fusionner toutes les Normales du cône, de sorte qu'une seule normale commune soit calculée au sommet.
Affectation des groupes d'ID
Dans le champ ID, nous pouvons attribuer différents fichiers *.kon à un groupe commun en attribuant le même numéro d'identification. Nous attribuons les mêmes numéros ID si plusieurs fichiers *.kon doivent être affichés et calculés comme un groupe homogène dans le programme. Supposons, par exemple, que nous ayons une structure qui compose l'extérieur d'une locomotive et qui se compose de plusieurs fichiers *.kon individuels. Pour une représentation cohérente et uniforme de la structure, nous aimerions maintenant que les fichiers *.kon individuels soient traités comme un seul fichier commun au sein du programme. Pour ce faire, nous paramétrons désormais tous les fichiers *.kon avec le même numéro d'identification.
Examinons maintenant un exemple : dans les figures suivantes, nous voyons la vue 3D d'un cône composé de quatre fichiers *.kon individuels :
Ci-dessus, cône sans normes unifiées et sans groupes d'identifications homogènes.
Ci-dessus, cône avec le même groupe ID (Id=200) attribué à tous les fichiers.kon individuels.
Ci-dessus, cône avec le même groupe d'identification (Id=200) assigné à tous les fichiers *.kon individuels du volume et Normales avec un angle de 90 degrés unifié.
Réflexion
Le phénomène de réflexion peut être observé plus nettement sur un miroir. Lorsque la lumière est projetée sur un miroir, toute la lumière est réfléchie, l'angle d'incidence (α alpha) de la lumière correspond toujours à l'angle de réfraction. C'est le cas idéal de la réflexion, que l'on peut observer dans la figure n° 2 ci-dessous avec l'angle d'incidence du faisceau et de la lumière réfléchie.
Si la lumière frappe un liquide (par exemple de l'eau) ou un milieu translucide (par exemple la vitre d'une fenêtre), le faisceau lumineux est dévié ou réfracté (figure n° 3). Lorsque la lumière frappe des objets qui semblent colorés à nos yeux, un autre phénomène plus spécifique se produit. Si, par exemple, vous prenez un corps jaune et l'irradiez avec la lumière du jour, qui couvre tout le spectre de la lumière, il émet ou réfléchit la lumière rouge et la lumière verte, mais il absorbe la composante bleue. Le corps semble jaune par l'addition des composantes de lumière rouge et verte réfléchies. Il s'agit du phénomène de la rémission.
Déviation de la lumière dans le verre ou les environnements liquides (faisceau réfracté)
L'intensité de la réflexion, c'est-à-dire la quantité de lumière renvoyée, dépend du support sur lequel la lumière frappe. Les surfaces dont l'irrégularité est importante par rapport à la longueur d'onde réfléchissent la lumière de manière diffuse. C'est ce que montre la figure 12. Si le matériau contient maintenant autant de points de diffusion, la réflexion suit la loi de Lambert. La rétrodiffusion principale est alors perpendiculaire au matériau, indépendamment de la direction d'irradiation. Exemples : lait, peinture murale ou papier. En terme courant, ces supports seraient des objets ou des matériaux complètement mats. Dans le lait, les gouttes de graisse dans l'eau possèdent comme attributs, l'ordre de grandeur concernant la longueur d'onde de la lumière visible et forment les centres de diffusion des ondes lumineuses, il en va de même pour les particules d'air entre les fibres du papier.
Valeurs de réflexion dans Home-Nostruktor
Comme nous venons de le voir, la quantité de lumière réfléchie (et donc l'intensité de la réflexion) dépend du milieu sur lequel le faisceau lumineux arrive. De plus, nous avons entendu dire que des objets ou des matériaux dont la surface est irrégulière réfléchissent de façon diffuse le faisceau lumineux incident. Examinons maintenant un exemple de la façon dont les paramètres de Home-Nostruktor affectent le comportement de réflexion de nos modèles ou objets.
Dans l'exemple suivant, nous voyons un modèle de baril avec différents réglages de réflexion de 1 à 4 dont les valeurs de départ pour la brillance et l'intensité sont égales à 0.
Les lettres M: M: E: représentent les valeurs M = Min, M = Max, E = Bordure.
Angles de réflexion
Attribution de valeurs de réflexion
Dans la liste déroulante 'Réflection', on attribue les 'niveaux d'intensité' (Min/Max/bordure) précédemment définis dans les réglages de base pour la réflexion concernant les fichiers *.kon sélectionnés :
Lumière spéculaire
La lumière spéculaire est, pour ainsi dire, 'un des sommets de la réussite' pour le calcul de l'éclairage. Tout le monde connaît les reflets sur des surfaces lisses (par exemple sur une boule de billard). La formule est similaire à la lumière diffuse, mais les surfaces lisses diffusent moins de lumière que les surfaces irrégulières. Il en résulte le point culminant bien connu. Avec le curseur, nous pouvons d'abord déterminer l'intensité de la lumière spéculaire pour exprimer le type de matériau (bois non traité, pierre, métal, plastique, verre, etc.). Le réglage par défaut dans Home-Nostruktor est égale à 0%. Dans ce cas, les modèles apparaissent absolument mats car la valeur d'atténuation de la diffusion de la lumière est extrêmement élevée.
Brillance
La brillance est égale à la concentration de la réflexion de la lumière. Dans le champ de saisie de la brillance, il s'agit de l'indice d'éclairage, dont la valeur peut être comprise entre 0 et 255.
L'effet visuel de l'indice peut se traduire ainsi : plus l'exposant de la brillance est grand, plus le point de brillance est petit et net et plus la surface est lisse. En résumé, on peut dire ceci : plus la brillance est importante, plus la lumière est réfléchie directement vers l'œil et non diffusée.
Intensité
Réglage en pourcentage de l'intensité du point de brillance. On la réduit en diminuant la valeur ou en l'augmentant en faisant glisser le curseur vers la droite pour des valeurs plus élevées. Il en résulte un aspect mat plus important du point de brillance ou inversement à un petit point de brillance (aspect réfléchissant).
Lumière diffuse
La lumière diffuse est appliquée à tous les sommets. La différence par rapport à la lumière ambiante est que la position du point à éclairer joue également un rôle dans le calcul. Cela crée également l'impression spatiale, la plasticité. La chose la plus importante dans notre approche est que nous ne pouvons pas réellement influencer la diffusion de la lumière, mais plutôt les propriétés du matériau, ici explicitement la luminosité du sommet de la matrice. De quoi s'agit-il ? Lorsque la nouvelle feuille de route pour EEP a été créée et que nous étions relativement sûrs que le nouveau moteur graphique arriverait, nous avons réglé la couleur des sommets par défaut sur les valeurs RVB 200, 200, 200 afin d'éclairer, c'est-à-dire d'illuminer les polygones d'un modèle en premier lieu. Cependant, nous savons par expérience que beaucoup de vieux modèles ont été construits avec des sommets purement blancs (RGB = 255, 255, 255) et ne peuvent plus inflluencer la lumière externe, parce que la valeur absolue de luminosité de 255 ne peut plus être éclairée vu que 255 est la valeur maximale. Avec le curseur de la lumière diffuse, nous pouvons changer la luminosité de la couleur de base des sommets pour exposer le modèle à la lumière.
Dans l'image suivante, nous voyons maintenant une partie des barils. Les couleurs des sommets de base des points individuels du baril sont : R (rouge) = 200, G (vert) = 200, B (bleu) = 200.
Les valeurs pour la lumière diffuse des barils sont maintenant réglées avec le curseur 'Diffuse' dans l'ordre :
- A gauche : -30%, obscurci de : 255 - (255x30/100 = 76.5) = ~ 170,
- Au milieu : 0 (RGB = 200),
- A droite : + 30% éclairci de : 255 + (255x30/100 = 76.5) = ~ [339 théorique] -> La valeur maximale est de 0 = noir profond, 255 = blanc pur.
Facteur de luminosité (Post-traitement)
Avant d'en venir au facteur de luminosité de la méthode de post-traitement, nous devons commencer par expliquer à quoi sert le post-traitement. Le moteur graphique d'EEP 7.0 est compatible uniquement avec des cartes graphiques modernes qui supportent le Pixelshader 3.0 (et plus). Plus la carte graphique est performante et récente (et chère !), plus le rendu est rapide dans EEP. A l'inverse, plus le matériel est ancien et lent, plus les résultats sont mauvais. Pour éviter ce dilemme, depuis EEP 7.0, il existe plusieurs options qui influencent de manière significative la méthode de rendu, y compris ce qu'on appelle le post-traitement, qui peut contrôler ou même désactiver de nombreux effets optiques. Deux facteurs subséquents jouent un rôle majeur à cet égard :
- Le pixel shader (comme son nom l'indique) est capable de traiter et de générer le calcul complet de la lumière pour chaque pixel de la scène, avec lequel il doit traiter un grand nombre de données en fonction de la résolution réglée. Pour augmenter les performances (ou mieux : pour réduire la quantité de données à calculer), vous pouvez désactiver le post-traitement et basculer la méthode de rendu vers le vertex shader, qui ne calcule plus la lumière pour chaque pixel, mais pour chaque polygone. Il convient de souligner que ce calcul fait la moyenne de toutes les normales (des sommets respectifs du polygone), ce qui rend les modèles beaucoup plus anguleux.
- Le moteur graphique à partir d'EEP7 utilise l'effet Bloom par défaut (pseudo-HDR). En bref : Il s'agit de l'éclairage de fond, du rapport de contraste et de l'influence des propriétés de la lumière sur la pupille de l'oeil, qui sont simulés ici. La désactivation de la méthode du post-traitement élimine plusieurs effets, tels que l'effet Bloom mentionné ici, qui fait parfois que la moyenne du rayonnement de fond n'est pas calculée, que les sources de lumière émise perdent leur éclat typique ou que les cônes lumineux simulant des lumières (feux de signalisation, feux routiers, voirie, etc) n'éclairent pas les zones éclairées.
Important : Si la visionneuse 3D de Home-Nostruktor est active et que vous appuyez sur la touche [P] du clavier de l'ordinateur, le post-traitement est désactivé et l'éclairage est calculé en utilisant le vertex shader !
Le rendu d'objets avec ou sans post-traitement peut entraîner des différences significatives de luminosité ou de contraste. L'apparence des modèles sans utiliser la méthode de post-traitement (en appuyant sur la touche [P]) peut apparaître surexposée ou sous-exposée selon la situation. Si vous remarquez de grandes différences entre les deux types de rendu (surtout avec des éléments clairs et sombres, qui sont proches l'un de l'autre), vous pouvez utiliser le 'facteur de luminosité P-P' pour les adoucir et les faire correspondre. L'échelle pour le réglage des contrastes de luminosité varie de 0,0 à 1,0. Pour illustrer ces caractéristiques (les rapports de contraste), nous aimerions vous montrer la comparaison entre : une photo (à gauche) et la perception réelle de l'oeil humain (à droite), qui sont atténués par l'utilisation de post-traitements supplémentaires :
Ci-dessus, différences de contraste extrêmes lors de l'utilisation de 256 niveaux de luminosité (8 bits).
Uniformité (fusion) des Normales
L'activation de la case à cocher Normales unifiées active et exécute les réglages dans la zone de saisie Uniformité Normales.
Ci-dessus, différences de contraste extrêmes lors de l'utilisation de 256 niveaux de luminosité (8 bits).
Mise à jour et actualisation du modèle
Cliquez sur le bouton 'Mise à jour du modèle' pour valider toutes les modifications apportées dans la fenêtre Paramètres du modèle pour mettre à jour celui-ci dans la visionneuse 3D.
