Qu'est-ce qu'une carte d'éclairage ?
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Définition d'une lightmap
Une lightmap stocke l'éclairage précalculé des surfaces. Les composantes directes et indirectes incluses dépendent de la méthode. Le lightmapping enregistre ces informations dans des textures, que l'application lit ensuite. Il peut réduire les calculs à l'exécution, mais utilise de la mémoire et limite les modifications possibles de la lumière, de la géométrie ou des matériaux.
Comment fonctionne le lightmapping ?
- Prépare la scène et détermine l'éclairage qui restera fixe.
- Prépare des coordonnées UV adaptées, sans zones qui se chevauchent. Un canal UV distinct est souvent utilisé ; son affectation dépend de l'application.
- Le lightmapper calcule les composantes lumineuses choisies pour les texels. L'occlusion ambiante est un effet complémentaire, pas un remplacement de l'éclairage indirect.
- Enregistre les données dans le format de l'application cible. Encodage, résolution et éventuelles informations directionnelles dépendent de la méthode.
- Le shader exploite la lightmap avec le matériau. D'autres lumières, les reflets et les objets mobiles peuvent encore nécessiter des calculs à l'exécution.
Lightmap ou éclairage dynamique
| critère | Lightmap précalculée | Éclairage dynamique |
|---|---|---|
| Performance | Moins de calculs d'éclairage, davantage de mémoire pour les textures | Dépend de la méthode, de la scène et de l'appareil |
| Modifications | Les composantes précalculées demandent généralement un nouveau calcul | Les changements pris en charge sont calculés à l'exécution |
| Aspect | Éclairage fixe, avec de possibles défauts d'UV, de résolution ou de compression | Dynamique, avec des artefacts d'échantillonnage ou d'ombres selon la méthode |
| coûts de production | Préparation des UV, temps de calcul et vérification | Mise en lumière et optimisation pour le matériel cible |
Du terme technique à l'expérience visuelle
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Un workflow en cinq étapes
1. Préparer les UV et la résolution
Attribue des zones UV distinctes aux surfaces éclairées différemment. Espacement des îlots, résolution, filtrage et compression doivent être cohérents. Une marge universelle de 4 à 16 pixels ne convient pas à toutes les applications. Consulte le guide d'Epic sur les UV de lightmap.
Pour les bases, consulte notre explication de l'UV mapping.
2. Définir la lumière et faire des essais
Détermine les composantes précalculées et celles qui resteront dynamiques. De petits essais permettent d'observer la répartition de la lumière et les fuites visibles. La résolution finale dépend de la scène, de la distance d'observation et de l'appareil.
La mise en lumière reste essentielle, y compris en animation 3D.
3. Précalculer pour l'application cible
Utilise l'encodage et l'interprétation des couleurs attendus par l'application. Une lightmap n'est pas toujours une image linéaire 16 bits interchangeable. Définis comment l'AO séparée sera combinée à l'éclairage.
Voir aussi texture baking.
Une ombre intégrée à une image fixe n'est pas automatiquement une lightmap pour une application interactive ; les packshots sont un autre type de visuel.
4. Intégrer dans le moteur ou le visualiseur
Vérifie la compatibilité des matériaux, le canal UV et l'intensité. Three.js décrit lightMap dans MeshStandardMaterial ; Unity et Unreal ont leurs propres workflows. Évite de réintroduire sans contrôle une lumière ou une AO déjà intégrée.
Un espace 3D interactif et une visite à 360° n'utilisent pas nécessairement la même méthode.
Voir aussi Unreal Engine et la production virtuelle.
5. Vérifier dans l'environnement cible
Contrôle les raccords, les fuites de lumière, la définition des ombres et l'aspect des matériaux. Teste les variantes, mouvements de caméra et appareils prévus. Conserve les paramètres et les images de référence pour comparer les modifications.
Pour les images de produits, l’éclairage doit être adapté au matériau. Une image de projet seule ne prouve pas l'emploi de lightmaps.
Points pratiques
- Espacement des UV : Adapte les marges à la résolution et au filtrage.
- Résolution : Choisis-la selon la surface visible et les détails des ombres. Une résolution supérieure consomme davantage de mémoire et peut augmenter les données à télécharger.
- AO : Vérifie que l’assombrissement ajouté ne masque pas les détails du matériau et ne double pas les ombres.
- Espace colorimétrique : L’encodage et le décodage doivent correspondre ; une texture d’éclairage n’est pas forcément une image couleur ordinaire.
- Variantes : Même la lumière indirecte précalculée peut dépendre de la couleur des matériaux. Vérifie le calcul quand les finitions ou les formes changent.
Erreurs fréquentes
- UV superposés : Des surfaces éclairées différemment reçoivent les mêmes valeurs. Vérifie l'affectation et le canal UV.
- Marges insuffisantes : Les îlots voisins s'influencent lors du filtrage. Examine ensemble espacement et résolution.
- Résolution faible : Les ombres perdent leurs détails. Adapte la densité de texels aux besoins visibles.
- Fuites de lumière : Vérifie géométrie, UV, résolution et paramètres de calcul. Identifie la cause avant de modifier la géométrie ou les paramètres de calcul.
- Assombrissement doublé : Examine séparément l'AO ou les ombres précalculées et les effets ajoutés avant de les combiner.
Questions fréquentes sur les lightmaps
Faut-il des lightmaps avec le ray tracing ?
Pas nécessairement. Le ray tracing est une technique de calcul qui peut aussi servir au précalcul. Une application peut combiner éclairage précalculé et dynamique. L'essentiel est de définir les éléments variables de la scène et de vérifier le résultat sur les appareils cibles.
Quelles textures complètent une lightmap ?
Cela dépend du modèle de matériau. Base Color, Roughness, Metalness et les normal maps peuvent décrire les surfaces ; chaque canal n'exige pas une texture séparée. Une lightmap stocke l'éclairage. Elle ne remplace ni la définition du matériau ni la géométrie.
Quelle résolution choisir pour une lightmap ?
Il n'existe pas de résolution universelle. La surface visible, la distance d'observation, les transitions d'ombres et la mémoire disponible comptent. Commence par un essai, puis augmente la densité de texels là où cela apporte un détail visible. Une texture répétée arbitrairement ne remplace pas un éclairage lié à une position précise.
Peut-on retoucher une lightmap après le calcul ?
Oui, si le format et l'application le permettent. Les changements de luminosité ou de couleur doivent rester cohérents avec les autres composantes lumineuses. Si la géométrie, les lumières ou des matériaux importants changent, un nouveau calcul est souvent préférable à la retouche d'image.
Les lightmaps conviennent-elles aux configurateurs et à la RA ?
Elles peuvent servir aux parties fixes d'une scène. Un produit mobile, des finitions variables et un environnement réel en réalité augmentée imposent d'autres contraintes. Une ombre précalculée ne convient pas automatiquement à chaque variante ou position. Il faut donc concevoir ensemble l'éclairage et les variantes du produit.
Quels lightmappers propose Unity ?
Unity 6.0 documente le Progressive Lightmapping avec des backends CPU et GPU. Le choix dépend notamment de la plateforme et de la mémoire disponible. Consulte la documentation de ta version et teste une scène représentative. Voir le guide Unity de sélection du backend.
Comment vérifier une lightmap avant publication ?
Vérifie l'affectation UV, les raccords, les ombres, les couleurs et le chargement dans l'application cible. Compare les variantes et les points de vue prévus aux références validées. Un calcul réussi ne confirme à lui seul ni l'exactitude du produit ni des performances suffisantes sur chaque appareil.