Interreflection diffuse temps réel, mes premiers essais ^^

**Bakura** · 11/05/2008, 21h04

Bonsoir

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Après pas mal de temps à comprendre comment tout ceci fonctionne, j'ai enfin commencer à coder ça sérieusement, et voici mon premier essai de l'interreflection diffuse en temps réel, un des éléments les plus importants de l'illumination globale, mon but étant d'obtenir un résultat correct pouvant fonctionner sur des PCs de dernière génération dans le but de créer un jeu (enfin d'abord un moteur, et ensuite un survival-horror, ou l'éclairage est très important).

Comme je l'ai dis, c'est une toute première salve codé sans aucune optimisation, c'est donc pour l'instant très lent (environ 40 fps en 512*512 avec une simple Cornell Box et une sphère sur une machine puissante avec une 3870HD) et le résultat est relativement moche, mais je pense que je peux atteindre plus de 100 fps en haute résolution sur des scènes plus complexes (certains y arrivent, voir Lightsmark qui tourne à plus de 300 fps sur ma machine en haute résolution avec soft shadow, interreflection diffuse, surfaces glossy...).

http://tof.canardplus.com/show/21f82...ba88e81d7.html (cliquer sur le lien si la photo ne s'affiche pas, la photo ne contient que la contribution des lampes secondaires)

La méthode que j'utilise est une méthode un peu modifiée de l'instant radiosity. En gros, on dessine la scène à partir de la lampe principale, et chaque pixel vu par la lampe est considéré comme une lampe secondaire potentielle. Tout l'algorithme tourne entièrement sur le GPU et sans aucun pré-calcul (la lampe et les objets peuvent donc bouger totalement librement).

Je posterai ici l'avancée de ce que je ferai, bien que je vais commencer à réviser sérieusement le bac donc j'aurai peut-être un peu moins de temps à passer dessus. Merci d'être indulgent pour l'instant, je suis conscient que la qualité est encore très mauvaise et le framerate très bas, mais je vous promet que ça va s'améliorer

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**Bakura** · 12/05/2008, 18h38

Petite comparaison avec l'éclairage direct ajouté (à gauche, sans interreflection, à droite avec)

J'ai encore un gros problème sur l'atténuation, et pour l'instant chaque lampe indirecte est considéré comme une lampe omni alors qu'elle devrait être implémentée comme une variante d'une lampe spot, mais j'y travaille ^^. Ensuite faut que j'implémente un gros truc que je n'ai pas encore fait qui permettra d'améliorer la qualité et d'augmenter le framerate, mais d'abord je voudrais avoir le résultat souhaité en brute force avant d'optimiser ^^.

**Syl_20** · 16/05/2008, 11h41

Ça devrai être sympa.
Pourrais tu donner plus de détails sur ta façon de procéder et sur le principe de fonctionnement?

Est ce que tu pourras gérer des ombres avec ta technique et y rajouté des effets de bump mapping etc?

En tout cas bon courage, il reste encore beaucoup de travail pour que ce soit exploitable.

**Bakura** · 16/05/2008, 12h49

Salut,

J'ai en effet encore beaucoup de travail, et là je vais mettre sur pause un petit peu jusqu'à la date du bac, il faut sérieusement que je m'y mette et si je passes du temps sur mon programme ça va pas aller

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Concernant les ombres, tu peux bien sûr inclure des ombres via les sources primaires, par contre inclure des ombres de toutes les lampes secondaires est impossible, bien trop couteux à générer. Le mieux c'est de passer par une approximation de l'ambient occlusion pour simuler l'effet.

Pour la façon de procéder, c'est de l'instant radiosité un peu remanié afin que ça fonctionne entièrement sur le GPU. Ce que j'espère, c'est que je n'aurai pas trop d'artefacts lorsque des objets vont bouger... Dans ce cas là je me dirigerai peut être vers ce genre de techniques : GPUGISubmission.pdf

Certains obtiennent des résultats étonnants avec cette technique :

Ça tourne à 30 fps avec scène dynamique, avec quelques compromis ça peut clairement être jouable sur des scènes plus complexes.

De toute façon, je prédis que l'illumination globale va bientôt devenir la prochaine étape du jeu vidéo

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**Syl_20** · 18/05/2008, 19h49

Tout ça promet, Donne des nouvelles quand tu auras avancé après ton bac.
Bonne continuation.

**Bakura** · 18/05/2008, 20h41

Pas de soucis

**LeGreg** · 19/05/2008, 02h05

C'est très sympa comme démo pour quelqu'un qui est encore en terminal

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Ça fait partie des travaux pratiques obligatoires (TIPE ou TPE je sais plus) ?

**Bakura** · 19/05/2008, 12h02

Non non, les TPE sont maintenant en Première depuis deux ou trois ans. J'avais fais mon TPE sur Tchernobyl, donc pas grand chose à voir avec ça ^^.

C'est fait sur mon temps libre, mais bizarrement, j'ai plutôt envie de bosser sur ça plutôt que de réviser mon bac

. Quelqu'un sait comment m'empêcher d'allumer Visual jusqu'à la date du bac ?

Merci sinon, c'est vrai que ça ressemble pas à grand chose pour l'instant, mais je suis confiant, la qualité va s'améliorer

, j'ai juste encore quelques problèmes.

**smashy** · 19/05/2008, 12h23

Envoyé par Bakura

Quelqu'un sait comment m'empêcher d'allumer Visual jusqu'à la date du bac ?

=> NE PAS ETEINDRE VISUAL !!!

**Bakura** · 19/05/2008, 20h47

Pas mal

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**Bakura** · 19/05/2008, 22h41

Il y a quelques petits progrès sur la qualité, comme vous pouvez le voir (notez le rouge et le vert du mur reflétés sur le cube) :

**luckyvae** · 20/05/2008, 11h06

c'est très joli tout ça

mais je me pose quand même quelques questions:
tu fais ça purement pour apprendre ou tu comptes l'utiliser par après dans une création?

est-ce que tu penses que ce serait viable? parce que je me dit que tu tournes à 32 fps, même si tu arrives à multiplier par 4 ta vitesse de rendu, ça reste pas très rapide pour le peu à afficher :s

pourquoi ne pas faire un pré-calcul avant exécution qui génère les textures?

ce sont des questions que je me pose, mais je tient à préciser que je respecte énormément ton travail

**Bakura** · 20/05/2008, 11h48

Salut,

Je souhaiterais en effet utiliser ceci dans une création. Mais comme tu dis, ça reste encore problématique au niveau de la performance et il faudra forcément faire des sacrifices sur la qualité, et limiter l'usage que sur des machines récentes. Après, l'avantage de cette méthode est qu'elle est relativement peu dépendante de la géometrie, donc au point de vue de l'éclairage, éclairer une scène de 10 polygones prendra autant de temps qu'une scène de 100 000 polygones (bien sûr, ce sera plus lent car le temps passé pour dessiner la scène sera plus long, mais au niveau de l'éclariage, il y a peu de différence).

Après, certains y arrivent très bien, regarde le moteur Lightsmark. Bien sûr, je ne compte pas me comparer à eux, ce sont des professionnels qui bossent sur ça toute la journée, mais leur méthode est extrêmement rapide et arrive à gérer tous pleins d'effets (bien plus que l'interreflection diffuse) en temps réel en haute résolution à plus de 300 fps sur ma machine.

Enfin, je compte utiliser ceci pour un survival-horror, ne sachant pas comment cette méthode peut s'adapter à des univers ouverts, je me contenterai d'univers fermés. Mais bon, on en est pas encore là, et je vous proemts que ça va s'améliorer. La qualité est déjà bien meilleure qu'au début !

Pour le pré-calcul, c'est parceque je souhaites une scène + lampes dynamiques.

**Bakura** · 20/05/2008, 19h57

J'ai fait quelques tests là en rentrant, en essayant de dérouler toutes les boucles dans les shaders (actuellement, j'ai deux boucles, le GPU n'aime pas trop ça). Je gagne un peu en performance (une dizaine de FPS), mais c'est parce que ma carte graphique est récente et supporte plutôt bien les boucles, par contre j'imagine que sur celles des générations précédentes (X1900), le déroulement est obligatoire.

En fait, le gros problème actuellement, c'est que chaque pixel est éclairé par toutes les lampes secondaires. Or elles s'atténuent assez rapidement donc il y a beaucoup de gâchis... Pour chaque pixel, j'ajoute la contribution de 256 lampes secondaires, alors qu'il n'y en a en fait que peut-être... 10-20 qui vont vraiment contribuer à l'éclairage de cette partie.

J'ai entendu parler des "Light Volumes" mais j'ai pas trouvé grand chose. Je vais essayer de lire ce papier (liris.cnrs.fr/Documents/Liris-2476.pdf) qui semble indiquer ce que je souhaite

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**lXT95l** · 21/05/2008, 13h27

Salut,
je sais pas si tu connais ce site mais il pourrait t'être utile

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Sinon bonne chance pour la suite, tient nous au courant !

**Bakura** · 21/05/2008, 14h18

Je connais ce site

. Je crois que je connais la plupart des sites et des papiers qui parlent de ça

**Bakura** · 24/05/2008, 13h02

Je n'ai pas bossé dessus, mais j'ai juste voulu tester avec un modèle plus complexe :

**Syl_20** · 26/05/2008, 13h00

tu as combien de triangles sur ton modèle?

Par rapport à cette image il n'y a pas de différence de fps.
http://img1.imagilive.com/0508/383.png
C'est encourageant pour la suite