Résumé : ce didacticiel explique les bases de la radiosité.

La radiosité va calculer l’énergie émise et reçue en chaque point de la scène.

Mise en place de la scène

Préparation de la scène, une simple boite dont l’une des faces a été retirée et su rlaquelle un Shell a été appliqué. Attention à travailler en vraies unités. Pour commencer un premier test, une lumière photométrique est ajoutée. Choisir 100W bulb et prendre des Areas Shadows. Laisser pour l’instant le reste par défaut.

Choisir Radiosity dans Rendering et commencer à paramétrer le système.

Qualité donne le niveau de convergence du calcul, le filtering lissera un peu les effets de mailles. Très important ne pas oublier de cocher le Global Subdivision Settings. Mettre ensuite des valeurs en relation avec la géométrie à calculer. Des valeurs trop détaillées prolongeraient à l’infini le calcul. Cliquer sur Start. Le rendu à l’écran contient les informations lumineuses.

Il faut ajouter les matériaux. Choisir des matériaux architecturaux et choisir dans les Templates les matières pouvant servir au test.

Refaire le rendu, en prenant bien soin de réinitialiser le calcul.

Le résultat est quasi photographique. Le rendu ajoute les ombres, reflets, effets spéculaires.

Les paramètres de rendu ont automatiquement basculés en Logarythmic Exposure Control ce qui équilibre les variations violentes de luminosité.

Calcul des expositions.

Un premier mode de rendu donne une évaluation des expositions :

Le rendu :

L’échelle des valeurs décrit les zones exposées et offre une évaluation s’ensemble.

Pour un état plus détaillé, il faut charger un outil qui est désormais caché : aller dans

Placer Lightning Analysis dans le menu Rendering par exemple :

Lancer Lightning analysis et placer la pipette sur les zones à évaluer.

La fiabilité des résultats dépend du choix des matériaux et des sources lumineuses.

Explication de la radiosité.

Les techniques habituelles de lancer de rayon dépendent de la position de la caméra et calcul le trajet du rayon lumineux de la source vers l’œil. Chaque changement de position de la caméra demandera un nouveau calcul de la scène lumineuse. Le résultat se fait sur les pixels de l’image. La radiosité va calculer l’énergie émise et reçue en chaque point de la scène. Comme le calcul de chaque photon sur le moindre point de la scène se révélerait beaucoup trop coûteux en terme de temps de calcul, l’espace est découpé en petits secteurs (triangulaires ou carrés). On dira que ce qui se passe au centre de chaque secteur est applicable à la surface complète de ce secteur. Une fois la scène calculée, les résultats sont utilisables quelque soit le point de vue. Ce qui est un gain de temps par la suite. La lumière peut même être appliquée comme texture.

Le monde physique : ce sont les paramètres de la scène, la géométrie, les ouvertures, les lumières, les surfaces des matériaux. Puis la façon dont ce monde physique sera « discrétisé » en petites surfaces sur lesquelles les calculs seront faits. Bien entendu, plus les surfaces seront petites meilleurs seront les résultats du calcul.

Le calcul : le calcul de l’énergie de la scène est un processus qui peut être long (très long parfois). Il doit donc y avoir un compromis entre la discrétisation de la scène et la qualité du calcul. A partir de 85% le calcul rend assez bien compte du comportement de la scène, entre 85 et 95 % le calcul va surtout affiner les détails, au-delà les résultats ne sont plus réellement visibles.

Le rendu : à la manière d’une photographie, il est possible de modifier l’aspect du rendu de l’image en atténuant les contrastes, en redonnant de la lumière ou en lissant les passages ombre / lumière. I faut toutefois avoir conscience que ce sont des traitements sur l’image et non sur les paramètres physiques de la scène.

La radiosité se développe donc en trois phases : Le monde physique : ce sont les paramètres de la scène, la géométrie, les ouvertures, les lumières, les surfaces des matériaux. Puis la façon dont ce monde physique sera « discrétisé » en petites surfaces sur lesquelles les calculs seront faits. Bien entendu, plus les surfaces seront petites meilleurs seront les résultats du calcul. Le calcul : le calcul de l’énergie de la scène est un processus qui peut être long (très long parfois). Il doit donc y avoir un compromis entre la discrétisation de la scène et la qualité du calcul. A partir de 85% le calcul rend assez bien compte du comportement de la scène, entre 85 et 95 % le calcul va surtout affiner les détails, au-delà les résultats ne sont plus réellement visibles. Le rendu : à la manière d’une photographie, il est possible de modifier l’aspect du rendu de l’image en atténuant les contrastes, en redonnant de la lumière ou en lissant les passages ombre / lumière. I faut toutefois avoir conscience que ce sont des traitements sur l’image et non sur les paramètres physiques de la scène.

La lumière artificielle.

Le choix du type de lumière va directement influencer l’ambiance intérieure. Le choix de sources directes et/ou indirectes sculptera l’espace en fonction des moments et des besoins.

Indirect	Semi-indirect	Direct-indirect	Diffus
Semi-direct	Direct large	Direct asymétrique	Direct étroit