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[Workblog] Funky et la PAO

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funkydata @
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Message Posté le: 15 mars 2016 à 14:19  Lien permanent
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J'ouvre un sujet pour poster mes pérégrinations dans le domaine de la PAO et vous les faire partager.

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Après toutes ces années une grosse mise à jour de ce premier port s'imposait.

J'ai créé plusieurs albums afin de regrouper les travaux et rendus disséminés au long des posts.

Evidemment ces albums ne contiennent pas tout, loin de là, mais ils regroupent l'essentiel des travaux dignes d'intérêt hors travaux nécessitant des explications. Ainsi toutes les images liées à des présentations, tutoriels, tests techniques, descriptions de shader et autres ne sont pas présentes dans ces albums car elles ne se suffisent pas à elles-mêmes. J'ai également éliminés les images trop vieilles, les tests, les ratages

Je vais néanmoins m'efforcer de lister les posts intéressants tout en les triant car nombreux sont ceux écrasés par le poids du temps.

Dans un second temps justement tout ce qui a attrait aux animations et à la physique fera l'objet d'un tri du même ordre et d'un lien vers un dossier d'archivage sur le cloud.

Voilà j'espère que ce coup de polish de ce premier post permettra de s'y retrouver plus facilement et de faciliter la vie à ceux qui découvrent ce sujet.

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Les images sont numérotées chronologiquement, n'oubliez pas de trier par noms pour voir les images dans le bon ordre.

PROJET EN COURS - Si un projet particulier est en cours et qu'il fait l'objet d'un suivi son album sera ici
Scène dans l'espace "Thème Glace"

PROJETS TERMINES/EN PAUSE - Si un projet particulier est terminé ou en pause pour diverses raisons mais qu'il a fait l'objet d'un suivi son album sera ici
Projet Road 70's - Le premier projet que j'ai présenté en détails ici
Projet 1945 : Projet sur la fin de la guerre de 40 et la défaite Allemande
Projet TIE Fighter : Modélisation et mise en scène d'un TIE Fighter

ARCHIVES IMAGES
VEHICULES - Les bagnoles et tout ce qui permet de se déplacer
ARCHITECTURE - Les scènes urbaine ou d'habitation, intérieur ou extérieur, passé, présent ou futur
OBJETS & PRESENTATIONS - Diverses images dans lesquelles un objet est le héros, plus ou moins mis en situation, pièces informatiques et RGB inclus
NATURE - Là où il y a plus de nature que de bâtiments, espace inclus
PERSONNAGES - Comme son nom l'indique mais il n'y a pour ainsi dire rien, il faudrait que je me remotive.
LOWPOLY THINGS - Pareil qu'au dessus sauf que là j'ai de quoi le remplir.
ARCHIVES - Ca commence a se faire vieux ou c'est destiné à être supprimé à moyen terme

AUTRES ARCHIVES
Ruelle de nuit : Visuels retraçant l'évolution de cette scène
Star Destroyer Rapido : Conception et mise en scène d'un Imperial Star Destroyer en mode rapido

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Liste des posts informatifs
Les différences et les pros/cons entre renderers biased et unbiased : https://www.cowcotland.com/topic24162-30.html#456219
Test AMD Pro Render et début sous Blender : https://www.cowcotland.com/topic24162-60.html#563697
Pourquoi les quads c'est mieux : https://www.cowcotland.com/topic24162-90.html#566939 en lien avec https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566134
Hair Meshes vs Fiber Hairs : https://www.cowcotland.com/topic24162-150.html#590438
Benches de Blender sous LINUX avec un Threadripper et comparaison avec Windows : https://www.cowcotland.com/topic24162-165.html#629292
Test du renderer gratuit et open source LuxCore : https://www.cowcotland.com/topic24162-315.html#663358
Les limitations des effets en espace écrans très utilisés dans les jeux vidéos : https://www.cowcotland.com/topic24162-360.html#697600

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Liste des posts ayant pour sujet la physique
Premier test avec les liquides : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#565696
Second test avec les liquides : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566875
Troisième test avec les liquides : https://www.cowcotland.com/topic24162-90.html#567276
Quatrième test avec les liquides : https://www.cowcotland.com/topic24162-120.html#575687
Premier test fumée et rigging de bagnoles : https://www.cowcotland.com/topic24162-180.html#631413
Test d'un feu de cheminée : https://www.cowcotland.com/topic24162-240.html#642938
Première explosion : https://www.cowcotland.com/topic24162-285.html#659612
Seconde explosion : https://www.cowcotland.com/topic24162-300.html#660488
Test océan : https://www.cowcotland.com/topic24162-360.html#697721

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La série "La 3D pour les nuls"

Episode 1 - Les différents types de géométrie : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566095
Episode 2 - Les normales : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566134
Episode 3 - Extrusion et Inset : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566230
Episode 4 - Bevel : https://www.cowcotland.com/topic24162-75.html#566842
Episode 5 - Scattering : https://www.cowcotland.com/topic24162-105.html#567583
Episode 6 - Mapping et Coordonnées UV : https://www.cowcotland.com/topic24162-105.html#569322

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Liste des posts sur les matériaux procéduraux et les technique de shading/mapping
Présentation et premiers exemples : https://www.cowcotland.com/topic24162-210.html#641885
Matériau asphalte et route : https://www.cowcotland.com/topic24162-210.html#641985
Matériau peinture métallisée : https://www.cowcotland.com/topic24162-270.html#644171
Comment créer ses propres textures : https://www.cowcotland.com/topic24162-270.html#645278
Répétition de textures et calcul spécularité : https://www.cowcotland.com/topic24162-285.html#656768
Premiers tests de cell-shading : https://www.cowcotland.com/topic24162-300.html#660280

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Archives vidéos à venir
Charger "General Lee" dans un tunnel : https://www.cowcotland.com/topic24162-330.html#675387

--------------

Et pour finir merci à tous ceux qui participent ou ont participé à la vie de ce topic. A bientôt pour de nouvelles aventures !


Dernière édition par funkydata le 31 octobre 2021 à 16:08; édité 2 fois
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Message Posté le: 15 mars 2016 à 14:40  Lien permanent
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Merci pour le test, effectivement la différence est flagrante et les images parlent d'elles même.
Pour la RAM j'avais lu quelque part que c'était la quantité qui primé sur la fréquence, c'est bien ça ?
En tout cas (re)merci pour ce post, que je trouve très intéressant et instructif.

A+ NKO


Dernière édition par NKO le 15 mars 2016 à 14:50; édité 2 fois
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Message Posté le: 15 mars 2016 à 14:45  Lien permanent
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Je plussoie post intéressant! ça serait pas mal des explications sur les causes de ces différences.
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Message Posté le: 15 mars 2016 à 17:46  Lien permanent
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@NKO : Pour la RAM tout dépend des textures et de la quantité de géométrie à traiter mais c'est sur que la PAO ça consomme pas mal. Il vaut mieux 16 Go "lent" que 8 Go "rapide", ça c'est sur. Je referais le test sur une scène bien plus lourde, je pense qu'on aura un meilleur aperçu de l'impact de la fréquence à ce moment là.

@Asthenos : J'essayerais de faire un résumé général dans le prochain test. Ceci dit, pour beaucoup de choses, je ne pourrais qu'essayer d'extrapoler les raisons de ces différences.
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Message Posté le: 15 mars 2016 à 19:26  Lien permanent
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Belle initiative Funky Clin d'oeil
Je suis surpris de voir que la qualité du rendu et meilleur avec le CPU que celle sous GPU, mais c'est surement normal, on gagne qu'en temps de rendu 49 sec avec le SLI de 390 au lieu de 11m30 en CPU, c'est très beau en tout cas.
Après tu peux toujours tester le rendu en clustering de CPU, pour voir si y gagne en temps de rendu.
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Message Posté le: 17 mars 2016 à 14:57  Lien permanent
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Le clustering CPU fonctionne très bien mais la licence est totalement hors de prix !

Je vais tenter de répondre à pourquoi le rendu CPU est meilleur que le rendu GPU en terme de qualité.
Déjà il faut bien comprendre qu'on est sur deux architectures totalement différentes.

Un CPU ce sont des unités de calculs très grosses et très rapides, capables d'effectuer facilement des opérations très complexes sur des blocs de données de taille très variable. On peut en faire ce qu'on veut. Malheureusement il y en a très peu à disposition.
Les GPUs de l'autre côté ont des unités de calculs plus lentes, bien plus rigides, moins précises, mais il y en a des tonnes ! Pour en tirer partie il faut paralléliser à mort et composer avec leurs restrictions ce qui peut poser problème dans certains cas.

Ceci fait qu'en mode GPU on va devoir utiliser des techniques de lancés de rayons très différentes de ce qu'ont fait en mode CPU. Pour le moment celles-ci se révèlent plus approximatives ce qui peut se traduire par du bruit, un éclairage "complexe" (fresnel, indirect...) plus approximatif...
D'ici quelques années, les techniques se perfectionnant avec l'expérience et les APIs GPGPU évoluant pour apporter plus de souplesse et de fonctionnalités, on peut imaginer que le rendu GPU sera aussi précis que le rendu CPU.

------------

Mini-Test sur IRay

IRay est le renderer de NVidia. Il est disponible gratuitement sur leur site. Évidemment il est exclusif CUDA mais il peut aussi utiliser le CPU si vous n'avez pas de carte verte, même si dans ce cas se sera forcément plus long Clin d'oeil
Il se base aussi sur la physique de la lumière donc la conversion des matériaux est très facile, il suffit de reporter les valeurs dans les paramètres correspondant.

Je passe sur mon premier rendu qui a été un échec à cause du couple gamma/tonemapping mal réglé (bien trop sombre).

IRay GPU - Rendu 1 - CUDA (GTX 970)
4 min 14


Lien vers l'image non redimensionnée


Voyons tout de suite deux gros problèmes qui ont une cause commune : les leds des phares et les pneus.
Ici c'est un problème de displacement-mapping. Visiblement la technique que j'ai utiliser ne convient pas à IRay, il faudra envisager de refaire ses parties pour ce renderer.

Sinon on a une sorte de voile blanc sur l'image qui tue vraiment le contraste. Le fresnel est également bien trop faible. Tweakons un peu les matériaux.

IRay GPU - Rendu 2 - CUDA (GTX 970)
4 min 36


Lien vers l'image non redimensionnée


Les jantes et la carrosserie sont mieux. Essayons de régler le tone mapping et le gamma pour atténuer ce voile blanc.

IRay GPU - Rendu 3 - CUDA (GTX 970)
5 min 17


Lien vers l'image non redimensionnée


On y arrive à peu prêt au prix d'un contraste d'éclairage sur la voiture un peu trop prononcé. Impossible de faire mieux à ce niveau en tout cas, il faudra certainement, tant bien que mal, rattraper le tout sur Photoshop.

Quoi qu'il en soit, le rendu IRay est très différent de VRay et soit on a un rendu général avec un contraste trop important, soit un voile blanc.
Visiblement IRay m'aime pas trop l'éclairage indirect non plus.



Essayons de visualiser ces différences dans une scène simpliste : un sol et une sphère avec une bump-map, deux murs et une ampoule de 100W au plafond. Je ne mets pas les temps de rendu, ça n'a que trop peu de valeur sur une telle scène.



On retrouve le même comportement. Le contraste sous IRay est bien plus prononcé. On pourra croire que c'est un problème de gamma mais, après vérification, non. Monter le gamma ajoute juste le voile blanc.

On remarque que sous VRay les murs participent beaucoup à l'éclairage au niveau du sol, de la sphère mais entre-eux également. On a donc un éclairage diffus causé par la proximité des objets et teinté leurs couleurs.
De son côté IRay procèdent à bien moins de rebonds. On peut deviner un léger vert au sommet la sphère et un léger bleu à droite mais rien de flagrant malgré le contraste global plus élevé.

Au niveau du bump-mapping VRay est clairement précis, IRay, beaucoup moins, cela se voit particulièrement sur les joints du carrelage. De même, la texture sur la sphère est aussi mieux appliquée sous VRay, il sample et contraste très bien le mapping là où IRay est beaucoup approximatif.

Enfin VRay croit bon de rajouter une occlusion sur les angles des murs, là ou IRay estime qu'il n'y en a pas. De la même façon l'ombre sous VRay est bien plus juste que celle de IRay un peu trop "brute de décoffrage".

La cause de tout ça est soit qu'IRay fait des calculs plus approximatifs, soit qu'il simplifie les-dit calculs pour aller plus vite. La seconde hypothèse étant difficilement défendable dans le cas d'un moteur de rendu, la première semble la plus juste.

Testons maintenant le displacement-mapping pour essayer de comprendre le problème des pneus et des leds sur la voiture.



IRay a beaucoup plus de mal. J'ai fixé la subdivision à la même valeur pour les deux afin d'être sûr. Il faudra donc vraisemblablement poussé très haut la géométrie des leds et des pneus pour pourvoir faire un rendu correct sous ce renderer.

------------

Conclusion

Bon, il ne faut pas occulter le fait que l'on a comparé ici un mastodonte payant avec un jeune renderer gratuit. Dans cette mesure, même s'il fait en toute logique pâle figure face à VRay, je me garderais de juger ce renderer sur ces quelques tests. Il faut comparer ce qui est comparable.
Ici le but était plus de montrer les différences que d'apporter quelconque un jugement.
Dans un prochain post je ferais quelques tests comparatifs entre IRay et LuxRender (Gratuit, OpenSource, OpenCL). Là on pourra émettre un jugement mais dans l'absolu IRay est une excellente initiative de la part de nVidia, même s'il y a un petit goût de marketing derrière avec son "CUDA-exclusive" Clin d'oeil

------------

P'tit bonus

Aperçu d'un renderer de production. Encore un peu de travail notamment sur tous les FXs, quelques ajustements, et ce sera bon ^^



Rendu CPU en 2h 19m 50s.
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Message Posté le: 19 mars 2016 à 14:09  Lien permanent
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Update du bonus du post précédent :
(je précise au cas où que la scène se veut volontairement un peu surréaliste ^^)



Comparatif des temps de rendu sur cette dernière version :



On remarque que le scale CPU-GPU s'est fortement réduit. La faute à l'éclairage bien plus complexe qu'une simple map HDR et à l'environnement clôt qui impliquent de nombreux rebonds de rayons. Les GPUs ont beaucoup plus de mal à nettoyer l'image que dans le test du premier post.

La scène étant un peu plus complexe la 390 creuse un poil l'écart sur la GTX 970. et offre les performance qu'une 290X. Pour tester la 290X j'ai juste mis la 295x2 en mode mono-GPU. Sinon le scale avec deux cartes est toujours quasi parfait.

Je ne mets pas les images, on retrouve les mêmes problèmes que dans le premier post entre le rendu CPU et les différents GPU. Evidemment le rendu sur la 390 et la 295x2 est strictement identique.

Sinon je vais peut-être avoir l'occasion dans les semaines à venir de mettre quelques jours la main sur une Quadro M5000. Si ça se concrétise je compléterais tout ça.
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Eleveur bovin
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Message Posté le: 19 mars 2016 à 14:47  Lien permanent
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Et après une W9100? Fou

En tout cas, post très intéressant, permettant de voir en quoi Nvidia a un retard important en rendu et en calcul (hors DP, bien sûr, on va pas tirer sur l'ambulance). Clin d'oeil
Tu n'avais pas dit sur un post que le rendu en double precision était bien plus précis?
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Message Posté le: 19 mars 2016 à 15:51  Lien permanent
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Shadow12835 a écrit:
Et après une W9100? Fou

En tout cas, post très intéressant, permettant de voir en quoi Nvidia a un retard important en rendu et en calcul (hors DP, bien sûr, on va pas tirer sur l'ambulance). Clin d'oeil
Tu n'avais pas dit sur un post que le rendu en double precision était bien plus précis?


C'est par définition plus précis après je pense que chaque renderer à sa vérité sur le sujet.

La réflexion qu'on peut avoir est la suivante. Si on force le mode OpenCL pour la 970 et la 390, donc exactement le même moteur, la même API, et à nombre de samples égal, on a plus de bruit avec la 970 qu'avec la 390 sur le rendu final. J'avais remarqué la même chose il y a plus d'un an quand j'ai acheté la 970 en la comparant à une 780.
Donc cette différence de bruit vient forcément d'une perte ou d'un gain de précision quelque part. La seule explication logique que j'ai trouvé c'est que VRay s'autorise plus ou moins de calcul en double précision suivant la performance dans le domaine du GPU qu'il y a au bout.

Ca reste bien évidemment une hypothèse basée sur mes observations mais je ne vois pas d'autre explication pouvant expliquer cette différence.

Des tests avec la Quadro pourront éclairer la question. ou si j'arrive à mettre la main sur une Fury par exemple.
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Message Posté le: 26 mars 2016 à 17:20  Lien permanent
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Salut.

Je fais une petite présentation du process nécessaire à la création d'un personnage. Il y a des tonnes de méthodes différentes, je vais juste décrire celle que j'ai appliqué ici.
Je précise que ce n'est pas un tuto, simplement une présentation, je resterais donc succinct.

Dans ce premier jet on s'occupe du visage et d'un buste, type statue.

Il y a plusieurs méthodes pour modéliser la tête, j'en présenterais d'autres si l'occaz se présente.
Ici je vais utiliser ZBrush en partant d'une sphère en mode mesh dynamique. Ce mode permet de conserver un maillage assez uniforme quelque soit les déformations ce qui va présenter un gros avantage sur le modèle final.

Déjà il faut avoir une idée de se qu'on va faire. Ici je comptais m'inspirer de Nyotengu de DOA. Donc on va pas taper franchement dans le réalisme :P

Citation:

Lien


J'insiste sur le "inspirer" car si j'avais voulu la copier je n'aurais pas utiliser les techniques présentées ici.

On commence donc sous ZBrush avec une sphère en Dynamesh puis on morph la sphère jusqu'à obtenir la forme schématique de la tête et des appendices en essayant de respecter à peu prêt les proportions du modèle :



On continue en raffinant petit à petit les zones critiques et en augmentant la résolution du mesh au fur et à mesure qu'on ajoute des détails



On commence à entrevoir un résultat convenable



On est presque au bout. Un peu de smooth sur les zones qui en ont besoin et on affine la quantité globale de polygones histoire de pas en avoir 10 millions mais en gardant un certain degré de finesse pour éviter les arrêtes trop saillantes



On quitte un peu ZBrush pour passer sous modeleur. On crée des groupes de matériaux au besoin (fond des yeux-visage-lèvres ici) et on défini les UVs puis on revient sous ZBrush pour sortir les crayons de couleur Clin d'oeil



On avance comme ça avec des allers-retour ZBrush-Photoshop jusqu'à "finir" la texture de base.



Quand le gros oeuvre est terminé, retour sous modeleur.

Maintenant on s'occupe du buste. J'ai utilisé le mesh dispo dans la version d'essai de AXYZ design que j'ai morphé et soudé à la tête.
Puis j'ai refait le mapping de cette partie et appliquer les même layers que la tête en faisant gaffe aux jointures.
On affine enfin sous Photoshop le tout et on peint les "extras" comme le maquillage par exemple.



On fait les yeux grâce à deux hémisphères un peu bombées au niveau de l'iris et encore un peu au niveau de la pupille, puis, comme le reste, UV Map + texture.



On termine par les cils. Une succession de petits plans extrudés sur le edge des paupières puis UV Map et texture en transparence pour simuler l'effet souhaité et voilà.



----------

On attaque maintenant les matériaux. On va utiliser du Subsurface Scattering sur diverses couches :
- La couche 1 est une version très désaturée de la texture de base avec une intensité très faible.
- La couche 2 est notre texture de base.
- La couche 3 est la texture de base bien plus saturée et plus sombre avec un layer de bruit fractal en dégradé de rouge-orangé et un layer de quelques veines très léger en intensité
- La couche 4 est un layer gore de vaisseaux sanguin et grosses veines rouges et bleues avec un layer de bruit fractal en rouge-bordeaux-bleu

Ensuite on va créer une texture qui va définir la force de pénétration des rayons. On ne veut pas que les sourcils ou le maquillage par exemple dispersent les rayons comme le ferait une surface de peau lisse.

Avec tout ça le SSS devrait avoir tout ce qu'il faut. Passons maintenant à la spécularité.

On a deux layers pour ça.
- Le premier assez doux, contrôlé juste par une map très peu contrastée en noir et blanc de la map de base
- Le second bien plus puissant et localisé sera contrôlé par une map semblable à celle du haut mais en plus contrastée et détaillée. De la même façon que pour le SSS on va vouloir que l'arrête du nez ou le front réfléchisse plus de lumière que les joues par exemple. Mais ça doit rester quand même assez subtil car la bump-map apportera aussi par nature cet effet.

On fini par les deux bump maps.
- Une de bruit fractale assez subtile pour simuler le grain de la peau
- Et une qui va s'occuper des reliefs plus localisés

Ensuite, il est essentiel d'utiliser un éclairage et une balance neutre pour la scène de test. Bon, malheureusement, toutes les maps neutres que j'ai sont en base résolution et trop contrastées mais on fera avec en gardant ça à l'esprit.
En effet le fait d'avoir une map aussi contrastée va booster la spécularité au dessus de la normale et le fait qu'elle soit en base résolution va généré un peu de bruit sur les zone peu ou moyennement exposées.

C'est parti pour les réglages et les premiers tests de rendu. La peau sera très claire et n'aura que très peu de défauts vu le modèle d'inspiration.
On s'occupe d'abord du SSS. On fait un rendu du layer 1. Une fois que c'est bon on le désactive et on passe aux réglages du layer 2 etc... pour les 4.
On active tout les layers du SSS et on règle la spécularité layer par layer, pareil pour les layers de bump.

Voilà un premier résultat (on voit bien la réso rikiki de la map d'environnement :P)

Citation:

Lien


On passe sur le bruit qui viens de la résolution de la map d'éclairage.
La spécularité est trop puissante, c'est assez normal considérant la map d'éclairage mais ça demande un affinage quand même. Bon, de toute façon c'est un paramètre qu'il faudra ajuster plus tard lorsqu'on illuminera une scène "normale" donc c'est pas critique en l'état.
Sinon je ne suis pas vraiment satisfait du tatouage et de légers ajustements sont à prévoir.
En tout état de cause on est pas super loin de l'inspiration de base, on tombe a peut prêt sur un genre similaire, reste à peaufiner le tout.

Voilà, en espérant que ça vous à plut ou intéressé.

Prochaine étape affinage et détails, puis cheveux ou tenue, on verra Clin d'oeil
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Message Posté le: 10 juin 2016 à 18:30  Lien permanent
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Bon, ça a prit un peu plus de temps de prévu mais j'aurais une Quadro M5000 courant de semaine prochaine ! Donc, je posterais quelques résultats de bench sous peu, dès que j'aurais fini de la maltraiter en fait Clin d'oeil

Je prépare donc une scène digne de ce nom (donc assez lourde) que ce soit au niveau géométrique qu'au niveau des shaders. L'occasion de finir un modèle high-poly que j'ai laissé traîner de long mois. Il fait à l'heure actuelle 2.2m de polys et la scène devrait en faire 3m. Donc environ 5 à 5.5m de polys en tout.

Je suis encore en train de bosser activement sur le modèle mais un petit tease du chantier avec quelques rendus de test. Bon, c'est du "brut de décoffrage" sans mise en scène ni rien, d'ailleurs ya même pas de tonemapping, c'est dire Clin d'oeil

Indice 1
Indice 2
Indice 3 (Si vous trouvez pas après ça c'est inquiétant ^^)
Indice 4 (Au cas où :) )
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Message Posté le: 10 juin 2016 à 22:02  Lien permanent
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Une 308 Gti ??
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Message Posté le: 10 juin 2016 à 23:31  Lien permanent
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Oh putain, oh putain *^* il a fait ma femme *^* Je parle de la voiture x)

Dodge Viper SRT-10 !!!!!!
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Message Posté le: 10 juin 2016 à 23:42  Lien permanent
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Chnif a écrit:
Une 308 Gti ??


Avec un gros engine-swap alors :)
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Message Posté le: 11 juin 2016 à 11:01  Lien permanent
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Tiens il est pas mal ce sujet !
C'est des rendues realistes ? (On me demande d'en faire maintenant sur mes maquettes 3D et je sais pas du tout ce que c'est ...).
Si je comprends bien faut une grosse puissance derriere ?
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