Du photoréalisme au rendu expressif en image 3D temps réel dans le jeu vidéo

À propos

Cette étude vise à sortir de l'esthétique standardisée des jeux vidéo par l'apport de nouvelles techniques de représentation pour l'image numérique temps réel. Le rendu dit « photoréaliste » manque souvent de contrôle et de flexibilité pour l'artiste qui cherche à aller au-delà de la fidélité au réel. La crédibilité et l'immersion passent alors par une stylisation de l'image pour proposer un visuel convaincant et esthétique. Le rendu dit « expressif » va plus loin en prenant en compte le regard personnel de l'artiste tout en se basant sur des caractéristiques et des phénomènes issus du réel pour les détourner. Nous montrerons que le photoréalisme et le rendu expressif se rejoignent et se complètent sur de nombreux points. Trois thèmes différents seront présentés du point de vue du photoréalisme et accompagnés de la création de techniques personnelles. Le thème du flou de profondeur de champ nous amènera à prendre en compte la forme de la lentille de la caméra virtuelle à travers l'algorithme des Hexagonal Summed Area Tables. Nous aborderons ensuite la matière, la lumière et surtout la réflexion spéculaire ambiante et l'importance de la parallaxe pour celle-ci. Notre troisième thème sera celui du mouvement des fluides et de l'advection de textures en fonction du courant afin d'ajouter du détail facilement et efficacement. Ces mêmes sujets seront ensuite intégrés au rendu expressif et utilisés comme des outils d'expression pour l'artiste, à travers la création d'un effet « rêve », de fluides en espace-écran et du travail de la matière hachurée. Enfin, nous présenterons nos créations spécifiquement dédiées au rendu expressif et à la stylisation des contours.

This study seeks to go beyond the standardized video games aesthetics by adding new depiction techniques for real-time digital imagery. Photorealistic rendering is often limited in control and flexibility for an artist who searches beyond fidelity to real. Achieving credibility and immersion will then often require stylization for the view to be more convincing and aesthetic. Expressive rendering goes further by taking care of the artist's personal vision, while being based on some real life attributes and phenomena, altering them at the same time. We will show that photorealism and expressive rendering join and complete each other under numerous aspects. Three themes related to photorealism will be presented, then some personal original techniques will be introduced. The theme of depth of field will lead us to consider the shape of the virtual camera's lens through the Hexagonal Summed Area Table algorithm. We will then look at material, light and especially ambient and specular reflections and the importance of parallax correction with regards to them. Our third theme will be the rendering of fluid motion and the advection of textures according to the flow for easy and efficient detail addition. These three subjects will then be integrated into expressive rendering and used as expression tools for the artist, through the creation of a dream effect, of screen-space rendered fluids, and of hatched material shading. Finally, we will show our creations specifically dedicated to expressive rendering and stroke stylization.