Qu'est-ce que le ray tracing ?
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Définition du ray tracing
Le ray tracing est un procédé de rendu qui consiste à suivre virtuellement les rayons lumineux partant du point de vue de la caméra à travers la scène 3D. Cela permet d'obtenir des reflets, des ombres et des réfractions physiquement corrects, sans avoir recours à un décor photographique réel. Pour les marques, cela se traduit par des images et des animations CGI toujours photoréalistes, adaptables de manière flexible au commerce électronique, à l’impression et aux expériences interactives ; nous traitons les grands volumes d’images en parallèle sur une ferme de rendu.
Principe de fonctionnement – voici comment fonctionne le ray tracing
Lors du rendu, le moteur de rendu envoie un rayon (rayon primaire) dans la scène pour chaque pixel. S’il rencontre un objet, des rayons supplémentaires sont calculés pour la réflexion, la réfraction ou les ombres – ce phénomène est décrit physiquement par l’« équation de rendu » (voir NVIDIA : Ray Tracing Essentials – The Rendering Equation). Une structure d'accélération telle que la hiérarchie des volumes de délimitation (BVH) réduit le nombre de tests d'intersection nécessaires et accélère le processus.
Fonctionnement (bref & compréhensible)
- Rayon primaire: pour chaque pixel, un rayon est émis par la caméra vers la scène.
- Impact & rayons secondaires: Si le rayon touche un objet, d'autres rayons sont calculés pour la réflexion, la réfraction et l'ombre.
- Accélération: des structures telles que la BVH (Bounding Volume Hierarchy) permettent de ne tester que les polygones pertinents.
- Réduction du bruit: les images brutes peuvent présenter du bruit ; un outil de réduction du bruit lisse les résultats du rendu.
Tu trouveras plus d'informations sur les matériaux & les cartes ici : Numérisation des matériaux et des surfaces
Du terme technique à l'expérience visuelle
Nous ne faisons pas qu'utiliser ces technologies, nous les maîtrisons. Découvrez comment nous créons des univers photoréalistes pour de grandes marques de mobilier.
Consulter le portfolioAvantages du ray tracing pour les marques et le marketing
- Photoréalisme - le verre, le métal, les laques paraissent authentiques grâce à un véritable calcul de la lumière.
- Cohérence: des configurations d'éclairage et de matériaux identiques permettent d'obtenir des séries au rendu homogène.
- Flexibilité - l'appareil photo, la lumière & le matériel peuvent être adaptés à tout moment - sans nouveau shooting.
- Évolutif: WebGPU permet de plus en plus d'utiliser les fonctionnalités de ray tracing directement dans le navigateur (par exemple pour les configurateurs 3D).
Exemples d'application tirés de nos projets 3D
Rendu intérieur/mobilier : dans notre projet 3D pour Natuzzi , nous mettons en scène des mobilier dans des univers d'habitation virtuels - le ray tracing souligne la matérialité (par ex. cuir, bois) de manière particulièrement crédible.
Détail du produit avec métal/verre : dans le projet de rendu « LC 1912 » d'JUNG, les reflets subtils de la lumière et les ombres douces sur le métal brossé sont essentiels – le ray tracing reproduit ces effets avec précision.
Notre processus de rendu en 6 étapes
- Développement visuel – Définir les paramètres des matériaux et de l'éclairage.
- Lighting - Placer HDRI & Lights ; Test-Render pour l'ambiance.
- Rendu par lancer de rayons – Rendu par lots des vues finales dans notre studio de rendu 3D.
- Denoising & Compositing - réduction du bruit, combinaison de calques.
- Exportation & optimisation - WebP/JPEG/TIF,, éventuellement GLB pour les visionneuses interactives.
- Intégration – Transfert vers le PIM/CMS, mise en ligne dans la boutique en ligne et dans les outils marketing.
Ray tracing vs. path tracing – Brève comparaison
Le « path tracing » est une forme particulière de « ray tracing » qui suit de manière stochastique tous les trajets de la lumière et génère un éclairage global encore plus réaliste – mais le rendu prend plus de temps.
Le ray tracing (classique) interrompt les rayons plus tôt ou utilise des raccourcis heuristiques : c'est plus rapide, mais un peu moins « parfait ».
Ray tracing vs. rastérisation - Brève comparaison
Pour en savoir plus sur les shaders et les textures de matériaux, consultez l'article de blog « Shaders pour des images de synthèse photoréalistes ».
Erreurs typiques & corrections rapides
- Bruit / Fireflies → Augmenter le nombre d'échantillons, utiliser l'échantillonnage adaptatif, activer le débrouilleur.
- Les caustiques du verre sont absentes → Activez le passage « Path Tracing » ou des solutions spécifiques pour les caustiques.
- Surexposition / Burnouts → Mappage linéaire des tons & exposition HDRI correcte.
- Temps de rendu trop longs → Utiliser l'optimisation BVH, l'instanciation et le « texture baking ».
FAQ - Ray Tracing
Le « ray tracing » est-il la même chose que le « path tracing » ?
Non. Le « path tracing » est une variante du « ray tracing » qui suit les trajets de la lumière de manière probabiliste et offre ainsi un éclairage global encore plus naturel, mais qui nécessite une puissance de calcul plus importante. Pour en savoir plus , consultez le manuel de Blender : « Path Tracing » dans l'intégrateur Cycles.
Le ray tracing peut-il déjà fonctionner dans un navigateur ?
Oui. L'API WebGPU permet aux applications Web d'accéder aux fonctionnalités avancées des GPU et prend en charge les workflows de ray tracing (en fonction du navigateur et de la prise en charge matérielle).
Toutes les images CGI nécessitent-elles le ray tracing ?
Ce n'est pas obligatoire. Pour des images conceptuelles rapides, la rastérisation suffit souvent. Si l'on cherche avant tout à obtenir des propriétés de matériaux correctes, le rendu basé sur la physique (PBR) est suffisant ; en revanche, si l'on privilégie le réalisme (métal, verre, ambiance lumineuse), le ray tracing est plus indiqué. Aperçu : visualisation 3D
Quel logiciel utilisez-vous pour le ray tracing ?
En fonction du projet, nous utilisons des moteurs de rendu éprouvés (par exemple Fstorm, Corona Renderer, etc.). Ce qui importe, c'est le résultat – c'est-à-dire la configuration des matériaux et de l'éclairage – et non le nom de l'outil. Pour en savoir plus : « Ray Tracing vs. Rasterization – NVIDIA Guide » (https://developer.nvidia.com/blog/ray-tracing-essentials/)
Dans quels cas le ray tracing est-il particulièrement intéressant ?
Toutesles fois où les propriétés des matériaux (métal, verre, laque, tissus) et les situations d'éclairage doivent paraître réalistes - par exemple pour des visuels de produit haut de gamme dans le commerce électronique ou l'impression.
Le ray tracing remplace-t-il réellement les normal maps ?
Non. Le ray tracing simule la lumière de manière physiquement correcte, mais les micro-détails tels que les plis, les pores ou la texture des tissus n'apparaissent à l'image que grâce aux cartes de normales. Ray tracing + cartes de normales = rendu réaliste de la lumière et texture des matériaux visible, sans que le modèle polygonal ne devienne trop volumineux.