Distinction entre
temps réel et précalculée
La distinction entre « temps réel » et « précalculée » existe depuis des années pour expliquer la différence entre les jeux vidéo en 3D temps réel et les films d’animations en 3D précalculée. Cependant, il est maintenant important de le préciser car la différence entre ces deux méthodes est de plus en plus mince (il suffit d’observer le niveau de réalisme des derniers jeux vidéo en 3D temps réel pour s’en rendre compte).
Ces deux termes servent à décrire la méthode de calcul utilisée par l’ordinateur pour générer la visualisation en 3D :
→ temps réel : l’ordinateur calcule instantanément une image 3D à partir des objets créés,
→ précalculée : l’ordinateur calcule une image en un certain temps.
Nous parlons également de rendu temps réel et rendu précalculé. Le terme “rendu” décrit le calcul de l’image qu’il soit instantané ou pas.
Le Graphiste 3D propose des illustrations et des animations en 3D précalculée, et des applications en 3D temps réel. Toutefois, il est tout à fait possible de réaliser une animation en 3D temps réel (on parle d’ailleurs de cinématique dans le monde du jeu vidéo pour décrire ce genre de vidéo).
Quelle méthode choisir ?
Le temps réel a de nombreux avantages :
- La visualisation 3D est instantanée : l’utilisateur peut appliquer et voir en temps réel des modifications sur un objet 3D (couleurs, intensité de la lumière, etc…).
- Dans un environnement 3D, l’utilisateur peut se déplacer n’importe où comme s’il y était. On parle d’immersion, très tendance avec l’arrivée des casques VR.
- Tout peut-être interactif.
Ses limites : même si la 3D temps réel est de plus en plus réaliste, elle n’est pas encore au niveau des images précalculées.
La 3D précalculée se base sur un moteur de rendu qui s’occupe de générer l’image 3D et qui calcule énormément de données :
– les rayons de la lumière provenant de l’éclairage ou du soleil, mais aussi les répercussions de la lumière sur toutes les surfaces de la scène 3D en fonction des matériaux appliqués,
– les ombres,
– les réflexions et réfractions de chaque matière,
– les photons et de nombreux aspects physiques de la réalité…
On parle d’ailleurs de moteurs de rendus physiquement corrects car ceux-ci se basent sur la réalité.
Ses limites : pour certaines images 3D très complexes, le temps de rendu peut durer plusieurs heures pour obtenir une image photoréaliste.
La 3D temps réel
Le calcul en 3D temps réel doit donc être instantané. Cela signifie que les méthodes de calcul pour générer les reflets, les ombres ou les lumières doivent être simplifiées par rapport à un rendu précalculé.
Les infographistes et développeurs spécialisés en 3D temps réel utilisent de nombreuses optimisations pour réduire ce temps de calcul :
– simplification et réduction du nombre de polygone des objets 3D,
– le baking qui consiste à appliquer des ombres et des effets de lumière sur les textures au lieu de les calculer en temps réel,
– des réflexions basées sur une image d’environnement,
– utilisation de shaders ou de textures pour simuler certains effets complexes tels que les réfractions et les reliefs.
Le niveau de réalisme d’un projet en 3D temps réel dépend aussi du support. Nous n’avons pas le même niveau de réalisme sur un smartphone que sur un ordinateur haut de gamme. Pour en savoir plus : Tout savoir sur les applications 3D temps réel.
Quels sont les intérêts de la 3D temps réel ?
Grâce aux appareils mobiles et aux ordinateurs de plus en plus performants, nous pouvons calculer de plus en plus d’éléments en temps réel, ce qui nous amène à un rendu 3D de plus en plus réaliste. Il est même parfois difficile de faire la distinction entre de la 3D temps réel et de la 3D précalculée.
Ce niveau de réalisme est adapté pour réaliser diverses applications 3D temps réel : focus sur un produit, visites virtuelles dans un environnement, configurateurs 3D temps réel, outils de vente et de formation, maquettes 3D interactives, etc…
La 3D précalculée
Le temps de calcul est l’inconvénient majeur de la 3D précalculée. Ce temps de calcul n’a pas vraiment diminué malgré des ordinateurs de plus en plus puissants. En effet, les images sont désormais plus grandes et les moteurs de rendus tentent de s’approcher le plus possible de la réalité.
Un simple calcul :
– pour réaliser le rendu d’une image, comptons 5 minutes de calcul en moyenne,
– pour 1 seconde de vidéo, il nous faut 25 images soit environ 2h de calcul,
– pour 1 minute de vidéo, il nous faut donc 120h pour obtenir l’ensemble des images.
Nous faisons appel à un prestataire technique (une ferme de rendus) qui va calculer nos images de synthèse beaucoup plus rapidement.
Quels sont les intérêts de la 3D précalculée ?
Tout d’abord, la 3D précalculée ne nécessite pas autant d’optimisation(s) que la 3D temps réel. En 3D précalculée, seule la vidéo ou l’image produite est compressée selon le support, contrairement à la 3D temps réel qui nécessite également de simplifier les modèles 3D. De ce fait, le travail à fournir est moins conséquent donc le coût moins élevé.
De plus, le niveau de réalisme est plus élevé qu’en 3D temps réel avec des rendus photoréalistes ou hyperréalistes.
Le choix de la 3D précalculée ou de la 3D temps réel vous appartient
Les questions à vous poser :
– Quels sont mes besoins par rapport à mon projet ?
– Ma cible saura-t-elle comprendre et utiliser la 3D temps réel ?
– Ma cible aura-t-elle accès à ce genre de média interactif ?
– De quels supports de communication je dispose ?
– Dois-je privilégier les aspects innovants et interactifs de la 3D temps réel ?
– Au contraire, dois-je privilégier le photoréalisme et l’assurance que mon média pourra être lu par la très grande majorité de mon public ?
