Qu'est-ce qu'une carte d'éclairage ?

Définition d'une carte d'éclairage

Une lightmap est une texture pré-rendue dans laquelle sont enregistrés la lumière statique, les ombres et l'éclairage indirect d'un modèle 3D ou d'une scène. Au lieu de calculer la lumière en temps réel, celle-ci est « cuite » (baked) une seule fois, puis appliquée au modèle sous forme de texture – une solution idéale pour les visionneuses Web, les applications de réalité augmentée ou les configurateurs, où les performances sont primordiales.

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Comment fonctionne le lightmapping ?

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Comparaison : lightmap et éclairage en temps réel

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Processus compact (5 étapes)

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1. Créer correctement les UV2 (jeu d'UV de lightmap distinct)

Créez un deuxième jeu de UV dédié exclusivement à la lightmap, sans chevauchements et avec un margage suffisant (au moins 4 à 16 px). Cela permettra d'éviter ultérieurement les débordements de couleur et les artefacts d'ombre.

→ En savoir plus sur la préparation propre des fichiers UV/Map : Préparation des surfaces et textures numériques

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2. mise en place de la lumière & essais de cuisson

Définis les lumières principales, d'appoint et périphériques, active la GI (lumière indirecte) et réalise des tests de rendu en basse résolution (par exemple 512 px). Cela te permettra de détecter rapidement si les ombres sont trop marquées ou s'il y a des fuites de lumière.

→ Regarde comment nous utilisons la lumière de manière ciblée pour les animations : animation 3D & vidéo

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3. Balises de la carte de lumière (y compris l'AO, le cas échéant)

Génère la lightmap (en la combinant éventuellement avec l'AO) en 16 bits, en mode linéaire. N'oublie pas le « edge padding ». Conserver l'AO séparément peut offrir davantage de flexibilité par la suite, notamment si tu souhaites tester différents rendus.

→ Contexte technique : « texture baking » (« map baking »)

→ Exemple d'ombres cuites pour les détourages : détourage & packshots

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4. Intégration dans le visualiseur/moteur

Affectez correctement la lightmap dans votre moteur (par exemple, dans l'emplacement « Lightmap » de Three.js, Unity ou Unreal). Veillez à ce que les effets AO/ombres ne soient pas appliqués deux fois (AO précalculée + SSAO = souvent trop sombre).

→ Contexte temps réel/VR : visite à 360° & réalité virtuelle

→ Deep Dive technique : Unreal Engine & production virtuelle

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5. Assurance qualité et mise au point

Dans l'environnement cible, vérifiez la présence éventuelle de fuites de lumière, d'effets de moiré, d'ombres trop marquées ou d'artefacts sur de grandes surfaces. Si nécessaire, ajustez la densité des texels, le remplissage ou la configuration de l'éclairage. Notez les paramètres finaux de la texture pour pouvoir les réutiliser dans des variantes ultérieures.

→ Exemple de contrôle qualité final dans le cadre d'un projet : conception virtuelle d'une salle de bains – Canyon House

Astuces rapides

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Erreurs fréquentes & comment les éviter

• UV qui se chevauchent : Résultat : artefacts d'ombre. Solution : créer un jeu d'UV spécifique pour la lightmap, sans chevauchements.
• Remplissage insuffisant : bordures colorées ou ombrées sur les contours. Solution : définir une valeur généreuse pour le « Edge Padding ».
• Résolution trop faible : ombres floues, perte de détails. Solution : prévoir au préalable la densité en texels.
• Fuites de lumière : la lumière « s'infiltre » à travers des géométries fines. Solution : augmenter l'épaisseur du maillage ou ajuster la cage de la lightmap.
• AO & Lightmap en double : AO cuit ET SSAO actif → coins trop sombres. Solution : n'utiliser qu'une seule variante ou faire correspondre les valeurs.

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FAQ – Lightmaps

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Ai-je besoin de lightmaps lorsque j'utilise le ray tracing ?

Ce n'est pas obligatoire. Le ray tracing calcule la lumière de manière physiquement correcte. Les lightmaps restent néanmoins utiles pour optimiser les performances ou accélérer le chargement des scènes statiques dans les visionneuses Web. Pour en savoir plus, consultez la rubrique « Ray tracing ».

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Quelles cartes viennent compléter les lightmaps dans un workflow PBR ?

Au moins BaseColor, Normal, Roughness/Metalness. L'Ambient Occlusion (AO) peut être cuite en même temps ou utilisée séparément. Voir Normal Map & Ambient Occlusion (AO).

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Quelle doit être la taille d'une lightmap ?

Cela dépend du contexte. Pour les petites vues de produits, une résolution de 512 à 1 024 px suffit souvent. Les grandes pièces ou les showrooms nécessitent une résolution de 2k à 4k, éventuellement sous forme de mosaïque ou divisée en secteurs.

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Puis-je modifier les lightmaps a posteriori ?

Oui, mais avec précaution. Tu peux régler la luminosité et le contraste, mais ne modifie pas la forme des ombres. Sinon, la couleur de la lumière et l'illumination globale ne seront plus correctes. Mieux vaut refaire le rendu.

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Qu'est-ce qu'une « lightmap » selon la définition officielle, et à quoi sert-elle ?

Une lightmap est une texture contenant des lumières et des ombres pré-rendues (Lightmap – Wikipédia). Elle est appliquée à des objets 3D afin d'éviter d'avoir à calculer l'éclairage en temps réel, ce qui est idéal pour les scènes statiques et les applications où les performances sont primordiales.

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Quelles sont les techniques de lightmapping proposées par Unity, et quelles sont leurs différences ?

Unity propose plusieurs générateurs de lightmaps, tels que le générateur progressif CPU/GPU (Unity Lightmappers). Ceux-ci se distinguent par leur vitesse, leur consommation de mémoire et la qualité de l'éclairage indirect.

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Comment déterminer correctement la résolution (densité de texels) de ma lightmap ?

Dans de nombreux pipelines, on choisit une densité de texels fixe par unité de surface. Des outils tels que le moteur Source/Valve fournissent des valeurs indicatives et des workflows – voir « Lightmap » dans la Valve Developer Community. Important : prévoir suffisamment de surface UV et de marge, sinon les ombres deviendront floues ou présenteront des franges.