Occlusion ambiante (AO) : cartes et SSAO

L’occlusion ambiante (AO) estime dans quelle mesure la géométrie voisine masque l’environnement d’un point de surface. Les creux et les zones de contact peuvent ainsi paraître plus sombres. Dans les rendus de produits et d’intérieurs, cela aide à lire les joints, les transitions et le contact avec le sol. L’AO ne calcule toutefois ni l’éclairage complet ni la couleur réelle d’un matériau.

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Scène de cubes présentée avec un ombrage standard, une occlusion ambiante et une vue combinée — Comparaison : ombrage standard en haut, occlusion ambiante au milieu et combinaison en bas

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Fonctionnement

L’AO représente une approximation de l’occlusion due à la géométrie. La distance prise en compte et la méthode de calcul influencent le résultat. Voici les principales approches :

Carte AO précalculée : texture en niveaux de gris, par exemple pour les images de produits en 3D ou les ressources destinées au temps réel. En savoir plus : texture baking

Screen-Space Ambient Occlusion (SSAO): estime l'AO à partir des informations de profondeur et, selon la méthode utilisée, des normales de surface de l'image actuelle de la caméra. Cette approximation ne tient pas compte des éléments géométriques masqués ou situés hors champ.
AO par lancer de rayons: explore la géométrie environnante à l'aide de rayons. Cette méthode peut également prendre en compte la géométrie située en dehors du champ de la caméra, mais il s'agit toutefois d'une approximation de l'AO et non d'une simulation complète de l'éclairage.

Tu trouveras ici plus de détails techniques sur l'occlusion ambiante : Unreal Engine : principes fondamentaux et limites du SSAO

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Comparaison entre la représentation AO et le rendu final de l'intérieur

Le curseur compare la représentation AO en gris et l’image finale du salon. Le rendu final comprend aussi les matériaux, l’éclairage et d’autres choix visuels. Ce comparatif n’isole donc pas le seul effet de l’AO.

Rendu final du salon avec un canapé, des meubles en bois et une petite voiture bleue

Représentation en AO grise de la même scène de salon avec un canapé et une petite voiture

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Rendu 3D d'un salon lumineux avec un canapé en cuir marron et une vue sur la nature environnante à travers de grandes fenêtres

Du terme technique à l'expérience visuelle

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Occlusion ambiante et ray tracing : des fonctions différentes

critère	Occlusion ambiante	Ray Tracing
Objectif	Représenter une approximation de l’occlusion géométrique	Suivre des rayons à travers la scène, par exemple pour la visibilité ou l'éclairage
Qualité	Met en évidence les creux et les zones de contact ; ne remplace pas un calcul d'éclairage	Le résultat dépend du modèle d'éclairage, des matériaux et de l'échantillonnage
Performance	Une carte précalculée est peu coûteuse à traiter ; le SSAO nécessite un temps de calcul supplémentaire	Le coût de calcul dépend de la méthode, du nombre de rayons et du matériel
en temps réel	Possible selon la méthode et l'appareil cible	C'est possible selon le moteur et le matériel ; WebGPU ne garantit pas à lui seul le ray tracing matériel.

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Workflow pour l’occlusion ambiante

Définir l’usage prévu : le système cible a-t-il besoin d’une texture AO, d’un effet en temps réel ou d’une passe de rendu séparée ? Il n’est pas nécessaire de combiner toutes ces approches. La base est un modèle 3D adapté.
Préparer la carte AO : vérifie les UV, la résolution, l’espacement des objets et la distance des rayons avant le baking. Des pièces mobiles ou des changements dans les objets voisins peuvent rendre l’occlusion précalculée inadaptée.
Vérifier dans le système cible : charge l’AO comme données non colorimétriques dans le canal prévu. Pour le SSAO, teste le rayon, l’intensité et les artefacts de bord depuis plusieurs positions de caméra. Pour les applications de réalité augmentée, tiens aussi compte des performances de l’appareil cible.
Employer le compositing à bon escient : ajoute une passe AO seulement si elle répond à un besoin précis. Une multiplication appliquée à toute l’image finale peut trop assombrir les surfaces directement éclairées ou les ombres de contact déjà calculées. En savoir plus sur les shaders pour la CGI.
Comparer le résultat : active puis désactive l’AO, vérifie les matériaux clairs et les joints, et compare l’image aux références du produit. Traite séparément la texture, la passe de rendu et l’image finale. Le format et l’espace colorimétrique dépendent de leur utilisation.

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Points de contrôle pour l'occlusion ambiante

Utilise l'AO avec parcimonie. Les contours sombres ne doivent pas dénaturer le matériau ni la forme.
Charge les textures AO comme données non colorimétriques, sans transformation sRGB.
Vérifie les halos et le scintillement du SSAO en changeant de point de vue, puis ajuste le rayon et l’intensité.
Conserve une passe AO séparée pour la retouche afin de pouvoir ajuster sa contribution.
Vérifie si la carte AO, l’effet en temps réel et l’éclairage global assombrissent plusieurs fois les mêmes zones.

AO dans le matériau : Three.js : carte AO et données non colorimétriques (exemple pour une application web)

FAQ : Occlusion ambiante

Qu'est-ce que l'occlusion ambiante (AO) ?

L'AO évalue dans quelle mesure l'environnement d'un point de surface est masqué par la géométrie environnante. Cela permet de mettre en valeur les zones de contact et les creux. L'AO ne remplace ni l'éclairage d'une scène, ni la vérification des matériaux.

Ai-je besoin d'AO si j'utilise le ray tracing ?

Pas nécessairement. Le ray tracing désigne une méthode de lancer de rayons, et non une solution complète d’éclairage en particulier. Si ton moteur calcule déjà l’éclairage indirect concerné, l’ajout d’AO peut produire des contours trop sombres. Compare le résultat avec et sans AO.

Comment réaliser le baking d’une carte AO ?

Dans Blender Cycles, il te faut un maillage préparé avec une carte UV et une image cible active, ou un attribut de couleur adapté. Choisis le baking AO, vérifie les réglages et enregistre le résultat. Un modèle high-poly séparé n’est pas toujours nécessaire. Consulte le manuel de Blender sur le baking.

Qu'est-ce que la SSAO ?

L'occlusion ambiante dans l'espace écran (Screen Space Ambient Occlusion, SSAO) est une approximation basée sur les informations de profondeur et, selon la méthode utilisée, sur les normales de l'image actuelle de la caméra. Elle nécessite un temps de calcul supplémentaire et peut être incomplète aux bords de l'image ou en présence de géométrie masquée. La documentation d'Unreal explique le principe du SSAO.

Puis-je utiliser l'occlusion ambiante dans le navigateur ?

Oui, à condition que la visionneuse utilisée prenne en charge la carte d'occlusion correspondante ou un effet en temps réel adapté. Dans le format glTF, le canal rouge de la texture d'occlusion stocke l'ombrage pour la lumière indirecte. Cela ne garantit ni des images photoréalistes ni un temps de chargement précis. Ce sont la spécification glTF et sa mise en œuvre dans la visionneuse qui sont déterminantes.

Une carte AO remplace-t-elle une carte de normales ?

Non. L’AO contrôle une occlusion, tandis qu’une carte de normales modifie les normales de surface utilisées pour l’éclairage. Aucune des deux ne modifie à elle seule la silhouette. Des plis prononcés ou d’autres formes visibles peuvent nécessiter de la géométrie ou du displacement.

Que faut-il vérifier pour les images de produits ?

L’AO ne doit pas suggérer des coutures sombres, des joints ou des différences de matériau absents du produit. La comparaison aux références sous l’éclairage prévu est déterminante. Pour les images de produits en 3D, nous adaptons le modèle, les matériaux et la composition à la demande.