Comment créer des environnements atmosphériques avec un budget

Le post invité d’aujourd’hui est de Alfonso Caparrini, cofondateur et développeur chez Lapsus Games. Le 28 août, Lapsus a lancé son jeu de début, NODE : Le Dernier Service des Antarii, une aventure puzzle 2.5D unique avec un éclairage en jeu absolument époustouflant. Découvrez comment Alfonso, un artiste CG professionnel le jour, aborde l’éclairage dans HDRP pour créer les environnements denses et atmosphériques de NODE's dans Unity.
En tant qu’artiste lumière dans l’industrie de l’animation, je suis habitué à n’avoir pratiquement aucune limite sur ce que je peux ajouter à une scène pour obtenir le look que je veux. Et si quelque chose ne fonctionne pas ? Je le corrige en compositing. Mais pour obtenir une seule image de ce pipeline, cela peut prendre des dizaines, voire des centaines d’heures de temps de rendu.
Quand j’ai commencé à développer NODE : Le Dernier Service des Antarii dans Unity, j’ai dû changer mon approche pour obtenir les résultats cinématographiques et atmosphériques auxquels j’étais habitué, mais cela devait fonctionner à 60 images par seconde au lieu de 60 heures par image.
Inutile de dire que l’introduction de l’éclairage volumétrique n’est jamais bon marché, mais voici quelques outils et techniques que j’ai développés pour éclairer NODE d’une manière qui semble riche et cinématographique, tout en restant suffisamment simple pour fonctionner de manière performante en temps réel.
Le point de départ habituel : Juste une lumière clé
C’est là que tout le monde commence : Vous ajoutez une seule lumière clé et espérez que l’Illumination Globale (GI) remplira magiquement le reste.

Vous bakez la scène et réalisez ensuite que le GI aide, mais ce n'est pas du tout suffisant pour obtenir l'atmosphère, la profondeur ou l'ambiance que vous envisagez, ni cela ne vous donne le contrôle nécessaire sur la palette pour créer ce que vous aviez en tête.

Volumétriques : Ajout de profondeur
Puisque nous voulons un environnement atmosphérique, commençons par activer le brouillard volumétrique. Cela ajoute instantanément de l'atmosphère, de la profondeur et de la directionnalité. L'environnement commence à donner l'impression qu'il a de l'air à l'intérieur.
Ce n'est toujours pas suffisant, cependant !

C'est le moment où vous pouvez commencer à devenir fou en essayant d'ajouter des lumières partout – des lumières gigantesques, des lumières sans ombres, etc. – pour remplir tous les espaces que la lumière ou le GI couvre. Mais empiler toutes ces idées, plus probablement que non, finira par rendre la scène plus plate par perte de volume et de dimensionnalité – ou en ralentissant beaucoup plus.
Mon objectif pour NODE était de créer la sensation d'un environnement densément atmosphérique, avec de la lumière rebondissant et se dispersant dans l'air lui-même, sans complètement nuire aux performances. Pour cela, j'ai développé cette solution de contournement.
Imiter la diffusion de la lumière dans l'air en utilisant des volumes géométriques
Pour réaliser mes objectifs d'éclairage pour NODE, j'ai construit un shader non éclairé très simple qui crée un dégradé lisse avec des couleurs HDR. J'ai ajouté des contrôles pour le point médian, la chute et un multiplicateur d'émission. J'utilise ce shader sur des géométries de base comme des sphères, des capsules, des boîtes ou des maillages personnalisés, placés dans des zones où je voulais simuler la lumière remplissant l'air. Ces volumes ne sont pas physiquement précis, mais ils ressentent bien.

Dans ce cas particulier, même si ce n'est pas réaliste, j'ai choisi une couleur complémentaire froide pour contraster avec la chaleur de la lumière principale, créant ce que je pense être une palette plus riche. Vous pouvez superposer autant que vous le souhaitez et même les empiler avec différentes intensités pour mieux contrôler comment cela se dégrade.

Le résultat est que la scène commence à donner l'impression de rebondir sur l'air lui-même, remplissant ces espaces, et j'ai un contrôle total sur le ton et l'intensité.

Dans le résultat et son lightmap correspondant, vous pouvez voir comment cela a créé un dégradé sur la scène, originaire de la zone où le faisceau de la lumière principale ajoute beaucoup de profondeur et de volume à la scène.


Brume, ciel dégradé et tonemapping
Ensuite, j'ai complété la scène avec de la brume traditionnelle - juste assez pour ajouter de la profondeur à la scène en fonction de ses dimensions. J'ai ajusté la luminosité et la couleur en utilisant un ciel dégradé, ce qui me permet d'unifier la palette de couleurs et de définir le ton général de l'environnement.
Pour assembler tout cela, j'ai utilisé le tonemapping ACES. Sans entrer dans trop de détails, cela donne au cadre final une sensation plus « cinématographique ».

Transitions fluides entre les atmosphères
Cette combinaison de brouillard et d'éclairage volumétrique, colorée avec un ciel dégradé, et l'utilisation de volumes géométriques imitant la diffusion de la lumière atmosphérique, ont également permis des transitions fluides et des atmosphères uniques. Je peux contrôler la longueur et les points de transition en ajustant les rampes sur les dégradés du shader non éclairé que j'ai créé, ainsi qu'avec le mélange de volumes de Unity pour passer d'un ciel à un autre et aux réglages de brouillard.
Cela m'a également aidé à éviter d'utiliser un grand nombre de lumières et a maintenu les temps de cuisson des lumières très bas. Je suis fier de pouvoir dire que le temps total de cuisson pour les 150 scènes différentes dans NŒUD est inférieur à 1 heure !

Résoudre un éclairage complexe avec un seul maillage
Dans cette section, je vais partager quelques exemples de la façon dont cette technique simple peut vous aider à résoudre des problèmes d'éclairage complexes avec facilité.
Dans cet arbre d'ascenseur, j'avais besoin de passer des tons verts du sous-sol aux bleus du toit. Avec juste une boîte, j'ai créé la base chromatique pour m'aider à faire cette transition – et sans coût de performance supplémentaire.

Dans des espaces plus restreints, comme cette salle de contrôle, j'ai pu créer deux ambiances différentes entre les moniteurs et le centre de la scène, ce qui m'a donné tout l'enveloppement de lumière dont j'avais besoin.


Réflexions finales
Éclairage NŒUD : Le Dernier Service des Antarii parlait de l'acceptation des contraintes et de leur transformation en opportunités créatives. Venant du monde de l'animation, j'ai dû repenser beaucoup de ce que je savais : Comment tromper sans compositing, comment guider l'œil sans ajouter plus de lumières au problème, et comment faire en sorte qu'une scène semble riche sans compromettre les performances.
J'espère que certains de ces trucs vous donneront des idées pour votre propre projet, ou au moins serviront de rappel qu'il y a toujours un moyen de contourner la première approche intuitive. Merci de votre lecture !
NŒUD : Le Dernier Service des Antarii est maintenant disponible sur PC et consoles – ajoutez le jeu à votre liste de souhaits ici. Suivez plus de jeux Made with Unity sur notre page de Curateur Steam, et découvrez plus d'histoires de développeurs Unity sur notre page de Ressources.
