Réflexions sur la conception des textures

Dans les années 2000 à 2010, les textures pour les modèles 3D étaient conçues à partir des modèles 3D qui étaient projetés sur des plans, ces plans devenant des cartes de textures (maping) qui ensuite étaient travaillées à partir de logiciels 2D comme PhotoShop, Corel Draw ou The Gimp.

Depuis trois ou quatre ans, une nouvelle façon de concevoir les textures pour des modèles 3D est apparue. Avec cette nouvelle conception les textures PBR se » sont vues de plus en plus utilisés dans les simulateurs et jeux..

Ce sont maintenant les objets 3D en eux-mêmes qui sont travaillés via des logiciels spécifiques où l’on peint directement sur le modèle en s’affranchissant des contraintes qui étaient inhérentes aux anciens processus, par exemple les jonctions entre pièces qui étaient difficiles à réaliser.

Dans la catégorie de ces nouveaux logiciels, Quixel (plugin d’Adobe PhotoShop) et Substance Painter (SB) ont été les précurseurs.

Quixel qui demandait beaucoup de ressources (il s’exécutait à l’intérieur d’une édition PhotoShop et il suffisait que l’image à traiter soit un peu grande pour que le logiciel plante irrémédiablement).

A l’opposé Substance Painter créé par Allegorithmic (une entreprise française) était un logiciel dédié et qui a su s’imposé par sa nouvelle approche et ses performances graphiques.

Depuis un ou deux ans Allegorithmic a été racheté par Adobe et le logiciel est devenu inabordable (près de 200 €) pour l’usage occasionnel que l’on peu en faire dans notre domaine de création. Mais c’est devenu une référence dans le domaine graphique : jeux, conception graphique, etc.

Quixel s’est transformé aussi et est devenu Quixel mixer. Il est gratuit et ce n’est plus un plugin de PhotoShop mais une application dédiée.

J’avais acheté une licence SB en 2018 à l’occasion d’une promo sur Steam et tout de suite le logiciel a montré ses grandes capacités mais en contrepartie il demande quand même un très grand investissement pour en tirer la quintessence.

Philosophie de ces nouveaux logiciels : Autant l’ancien processus graphique était simple, on prenait le modèle 3D et on le projetait sur un plan ou bien on dessinait des coutures sur l’objet et ensuite on développait le vêtement de cet objet sur un plan. Le résultat était appelé un mapping ou une carte de textures qui servait de modèle pour les amateurs de livrées.

Ce mapping était recouvert par plusieurs couches : salissures, rivets, ombres, etc et au final constituait la texture qui allait habiller l’objet.

Les modèles de restitutions de la lumière s’appuyaient sur la réflexion diffuse, le spéculaire et les normales.

La grosse difficulté était de trouver la bonne couture pour que le dessin final puisse être réalisé sans déformations et puisse se concevoir sur l’ensemble des objets constituants le modèle. La jonction d’une ligne sur plusieurs objets était un défi difficile à résoudre. Ce problème était une contrainte dans ce qu’il était possible de réaliser et pouvait empêcher dans certains cas la réalisation d’une livrée.

La nouvelle conception s’appuie sur le fait que désormais après avoir réaliser le mapping conventionnel on exporte  le modèle ou une partie du modèle en 3D dans un logiciel qui va permettre de peindre directement sur le modèle 3D.

Cette nouvelle conception modifie en profondeur la façon de modéliser et oblige à penser un peu différemment.

Workflow graphique : Le processus graphique est donc le suivant :

• on conçoit le modèle 3D
•  on cré les mapping habituels en fonctions des divers matériaux qui seront appliqués sur le modèle
• on exporte le modèle 3D en un format OBJ (Wavefront) ou FBX (modèle Autodesk d’export)
• on importe dans le logiciel graphique ce modèle OBJ ou FBX
• on créé les divers matériaux
• on applique ces matériaux sur les diverses parties de l’objet
• on exporte les textures résultantes de ces manipulations
• on retourne dans le logiciel 3D et on utilise les textures précédentes pour habiller le modèle
• on exporte le résultat final dans le format adéquat.

Nouveau venu dans le jeu : Armor Paint

Page des projets : https://armory3d.org

Dernier développements : https://github.com/armory3d/armorpaint

La documentation : https://armorpaint.org/manual

Comment acheter : https://gumroad.com/l/armorpaint

L'interface sobre, voie minimaliste mais suffisante pour les besoins:

Une seconde version existe ArmorPaintDXR (fournie avec ArmorPaint) qui permet encore plus de choses mais que je n'ai pas eu le temps de décortiquer :

Le projet Armory3D a donné naissance à deux produits Armory 3D Engine et ArmorPaint. Ce dernier est bien-entendu basé sur le premier. Ce moteur propose une entière intégration dans Blender, ce qui à l’heure actuelle est un vrai plus.

Il est développé depuis 2017.

Caractéristiques d’ArmorPaint 

• c’est un logiciel à part entière et non un plugin
• il est basé sur l’utilisation des nodes (à l’image de 3DS Max et de Blender)
• il peut être accéléré par le GPU
• - il permet de créer des textures PBR
• il permet du ray tracing
• il est en plein développement (j’utilise la version 0.7 ou la 0.8 dev)
• il permet de réaliser des bake de textures
• il fonctionne sur Windows, Linux, Apple ou Android
• il est très abordable, on peut l’avoir à moins de 18€ en tant que contribution aux développements futurs.

Un grand nombre de vidéos est disponible sur le site armorpaint.org

Pour ce qui est des premiers pas et de la découverte, je vous propose la chaine youtube de Alexander Kiryanov (auteur russe mais dont l ‘anglais est … très compréhensible) avec cette vidéo en particulier :