Amélioration du Ray Tracing dans Lumion : découvrez la technologie ReSTIR
1. Qu’est-ce que ReSTIR dans le contexte de Lumion 2023 ?
Dans le domaine en constante évolution du rendu graphique, l’obtention d’un photoréalisme en peu de temps est essentielle pour tout flux de travail. Les versions précédentes de Lumion ont été le fruit de plus de 12 années de développement et d’optimisation du moteur de tramage, qui ont abouti à une refonte complète dans la version la plus récente.
De plus, Lumion 2023 a fait des progrès significatifs dans une technologie de rendu différente grâce à l’implémentation du Ray Tracing dans son moteur.
Dans ce contexte, la technologie ReSTIR (Rééchantillonnage de l’importance spatio-temporelle des réservoirs) a été ajoutée, et va permettre d’amplifier les capacités du Path Tracing.
Le Path Tracing traditionnel est souvent confronté aux défis de l’intensité de calcul, ce qui conduit à des images granuleuses et bruitées, en particulier dans les scénarios d’éclairage complexes. En effet, pour résoudre ces situations, ReSTIR est utilisé comme méthode d’échantillonnage et de rééchantillonnage des sources lumineuses.
En exploitant les données temporelles et spatiales, ReSTIR réduit le temps nécessaire pour minimiser le bruit et permet d’obtenir un rendu plus efficace.
Découvrez-en plus dans cet article sur la technologie ReSTIR, la nouvelle amélioration du Ray Tracing dans Lumion pour des rendus plus clairs et efficaces.
2. Intégration dans les moteurs de Path Tracing
Les moteurs de Path Tracing, par leur nature, calculent la manière dont les rayons lumineux générés aléatoirement interagissent avec les objets d’une scène. Les temps de calcul s’allongent lorsque ces moteurs simulent des rayons qui rebondissent entre les objets (éclairage indirect ou éclairage global). C’est là que ReSTIR intervient.
En intégrant ReSTIR, la nouvelle amélioration du Ray Tracing, cela permet de réduire le nombre de rayons nécessaires pour produire une image claire et sans bruit. La technologie donne la priorité aux rayons qui contribuent le plus à l’image finale, en ignorant ceux qui ont peu ou pas d’impact. Il en résulte des temps de rendu plus rapides et des images plus réalistes.
3. Avantages de ReSTIR :
3.1 : Réduction du bruit
L’un des principaux avantages de ReSTIR est la réduction significative du bruit. Cela signifie des images plus claires avec moins d’artefacts.
3.2: Efficacité
Grâce à ses méthodes d’échantillonnage intelligentes, les scènes peuvent être rendues plus rapidement, ce qui rend le rendu en temps réel plus réalisable.
3.3: Illumination plus rapide
Bien que ReSTIR n’améliore que l’échantillonnage de la lumière, la convergence plus rapide de l’image donne une image plus claire du rendu en beaucoup moins de temps.
3.4: Flexibilité
ReSTIR peut obtenir un meilleur résultat avec moins de rayons, ce qui permet au débruiteur de ne pas être aussi destructif pour l’image.
Un exemple pour expliquer ce concept :
- en 10 secondes, vous pouvez calculer 100 rayons pour l’image X
- l’implémentation de ReSTIR permet de calculer la même image avec 100 rayons en 5 secondes
- cela signifie qu’en 10 secondes, vous pouvez traiter l’équivalent de 200 rayons dans le même laps de temps
4. Recherche et développement (R&D)
L’équipe de développement de Lumion a récemment expérimenté l’intégration de la technologie ReSTIR. L’itération actuelle de la technologie Ray Tracing n’est pas la version finale et pour aller de l’avant, une branche de développement dédiée a été mise en place pour adapter et incorporer ReSTIR dans le cadre existant de Lumion.
Initialement, ReSTIR a été développé pour l’éclairage direct, mais des techniques supplémentaires nous permettent aujourd’hui d’étendre les avantages de ReStir à l’éclairage indirect pour un calcul plus rapide des réflexions et de l’illumination globale. Notre équipe a intégré avec succès ReSTIR DI et travaille maintenant sur ReSTIR pour montrer pleinement les avantages de la technologie.
En bref, deux types d’algorithmes ReSTIR sont actuellement en cours de mise en œuvre :
ReSTIR DI : cible les sources directes d’illumination, c’est-à-dire les Lumières Lumion
ReSTIR GI : cible l’illumination indirecte, c’est-à-dire l’illumination globale
L’intégration initiale a été réalisée et l’on constate déjà une amélioration des temps de rendu et une création plus efficace des résultats. Nous en sommes actuellement au stade de l’ajustement et de l’affinage. L’objectif n’est pas seulement de faire fonctionner ReSTIR dans Lumion, mais de maximiser ses capacités, ce qui nécessite des tests itératifs approfondis, l’identification des goulets d’étranglement et leur résolution.
Notre priorité actuelle est d’atteindre des vitesses de rendu plus rapides sans compromettre la fidélité visuelle.
5. Obstacles à la mise en œuvre
Si ReSTIR présente de nombreux avantages, sa mise en œuvre n’est pas sans poser de problèmes :
5.1 : Compatibilité
L’intégration d’une nouvelle technologie dans des moteurs existants peut nécessiter des modifications importantes de la base de code.
5.2 : Optimisation
Bien que ReSTIR réduise les exigences en matière de calcul, il doit encore être optimisé pour garantir des performances maximales.
5.3 : Lacunes en matière de connaissances
Comme pour toute nouvelle technologie, il y a une courbe d’apprentissage. Les développeurs doivent se familiariser avec ReSTIR pour la mettre en œuvre efficacement.
6. Contextualisation avec Lumion 2023
Les améliorations que nous constatons avec la version actuelle du ReSTIR :
6.1 : Temps de rendu plus rapides :
Les scènes peuvent être rendues plus rapidement.
6.2 : Amélioration de la qualité
Les visualisations auront moins d’artefacts et une meilleure illumination globale.
6.3 : Rendu en temps réel
Lumion pourrait éventuellement offrir un mode de construction en temps réel par Ray Tracing – ce mode ne fait pas partie actuellement de la R&D et nécessiterait la définition d’un nouveau projet, mais c’est l’une des possibilités qu’offre la technologie.
7. Conclusion
La technologie ReSTIR permet de réutiliser les rayons voisins réussis et les rayons des images précédentes : la conséquence directe, comme indiqué ci-dessus, est que moins de rayons peuvent être utilisés pour calculer une image, ce qui permet de tirer encore plus de rayons, avec pour résultat final des temps de rendu considérablement plus rapides.
Il s’agit d’une avancée significative dans la technologie du rendu, qui comble le fossé entre le photoréalisme et l’efficacité des calculs.
Pour un logiciel comme Lumion 2023, l’adoption de telles avancées peut redéfinir les limites de la visualisation, en offrant aux concepteurs et aux architectes des outils plus efficaces qu’auparavant.
À mesure que nous avançons, des technologies telles que ReSTIR façonneront indéniablement l’avenir du graphisme numérique et de la visualisation, et nous espérons qu’elles seront bientôt mises en œuvre avec succès dans Lumion.
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