Comment cuire des normales parfaites dans Blender - Tutoriel

Une carte normale est un outil fondamental dans la création de contenu 3D, permettant de simuler des informations de hauteur détaillées sur une surface sans engendrer de coût supplémentaire en temps de rendu. Cette technique est largement utilisée sur des sites de matériaux comme Poliigon pour produire des matériaux d'apparence plus réaliste. L'avantage principal réside dans l'ajout de complexité visuelle sans pénaliser les performances d'exécution.

C'est un détail gratuit ! Cela ne coûte rien en performance, mais cela ajoute un détail et un réalisme significatifs.

Bien que cette méthode soit intensivement employée dans le développement de jeux vidéo, où presque chaque modèle dans un jeu triple A utilise une carte normale, son application n'est pas exclusive. On retrouve également des normales cuites sur la majorité des objets dans la production cinématographique, soulignant son utilité universelle pour ajouter des détails de surface sans impact sur les temps de calcul.

La préparation commence par l'organisation des maillages sources. Dans cet exemple, une enclume haute résolution (high-poly) avec tous les détails sculptés est superposée à une enclume basse résolution (low-poly) simplifiée. Il est mentionné que le fichier source peut être téléchargé via la description YouTube pour ceux qui suivent le tutoriel. Si l'utilisateur a suivi les leçons précédentes, il devrait posséder une configuration similaire.

Avant toute cuisson, il est crucial de s'assurer que les maillages haute et basse résolution partagent exactement la même position spatiale, se chevauchant parfaitement. Si l'alignement n'est pas précis, la cuisson échouera ou produira des artefacts. La commande Alt-G est utilisée sur les deux maillages sélectionnés pour déplacer l'objet au centre exact de la grille, assurant un alignement parfait grâce à des points d'origine identiques.

Une note importante concerne le moteur de rendu actif. Le flux de travail présenté est spécifiquement conçu pour le mode de rendu Cycles. Un processus légèrement différent serait nécessaire si l'ancien moteur de rendu interne était utilisé. Il est donc impératif de confirmer que Cycles est bien sélectionné avant de procéder aux étapes suivantes.

Puisque la carte normale est générée à partir de rien, une image cible doit être créée au préalable. Cela nécessite de diviser la vue de l'interface et de naviguer vers l'éditeur "UV/Image Editor". Cet espace affiche normalement le résultat du rendu, d'où l'indication "Render Result" par défaut.

En sélectionnant "Image" puis "New (Image)", une fenêtre contextuelle apparaît pour nommer l'image (ici, "Normal"). Les dimensions sont critiques ; une taille trop petite entraîne une carte normale floue. Il est conseillé d'utiliser une résolution de 2k ou, idéalement, 4k pour ce cas spécifique. Il faut maintenir les nombres aux puissances de deux.

Après avoir cliqué sur "OK", un carré entièrement noir apparaît, servant de toile vierge pour la cuisson des données de normales.

L'étape suivante consiste à localiser le panneau "Bake" dans les réglages du moteur de rendu. Par défaut, le type de cuisson est réglé sur "Combined". Il est impératif de le modifier pour sélectionner "Normal" dans la liste déroulante. Les autres paramètres peuvent rester par défaut, à l'exception d'une option essentielle pour la cuisson inter-objets.

Puisque le détail est transféré d'un objet à un autre, il faut sélectionner l'option "Selected to Active". L'ordre de sélection est fondamental : l'objet haute résolution est sélectionné en PREMIER, car il est la source des détails. Ensuite, l'objet basse résolution est sélectionné en DERNIER, devenant ainsi l'objet actif (indiqué par une couleur orange plus claire).

Il recherche [l'image] dans le réglage du matériau. Ce paramètre de cuisson permet de cuire tous les objets d'une scène en même temps, nécessitant qu'un nœud soit sélectionné dans le matériau.

Un détour est nécessaire car Blender recherche la cible de la cuisson dans le matériau de l'objet actif. Il faut donc ouvrir l'éditeur de nœuds pour l'objet basse résolution, lui ajouter un nouveau matériau si nécessaire, insérer un nœud "Image Texture" (Shift-A → Texture → Image Texture), et sélectionner l'image "Normal" créée précédemment dans ce nœud. Ce n'est qu'après cette sélection que la cuisson peut démarrer.

Après la première tentative de cuisson, le résultat affiché est souvent un mélange de couleurs. La couleur violette/bleue indique une cuisson correcte, mais la présence de teintes vert moutarde signale que quelque chose n'a pas été correctement capturé. Cette couleur anormale signifie qu'une partie du processus a échoué, potentiellement en cuisant le côté opposé d'une face.

La cause de ces erreurs est généralement le paramètre "Ray Distance" situé sous "Selected to Active". Cette valeur définit la distance maximale que les rayons émis par la surface basse résolution vont parcourir pour trouver la géométrie haute résolution. Si la distance est trop faible, certaines zones ne sont pas atteintes ; si elle est trop élevée, les rayons peuvent frapper des parties indésirables du maillage.

Il faut donc ajuster cette valeur jusqu'à ce que toutes les zones pointant vers l'extérieur soient correctement capturées. En essayant .1, l'échec est constaté. En divisant par deux pour obtenir .05, la carte normale finale apparaît parfaitement uniforme et détaillée, confirmant la réussite de la cuisson.

L'étape suivante consiste à sauvegarder l'image cuite. Cela se fait via le menu "Image\Save As Image", en choisissant un emplacement et un nom de fichier (par exemple, "Normal6.png"). Cette image est alors prête à être exportée vers des moteurs de jeu comme Unity ou Unreal.

Pour visualiser l'effet, la texture doit être appliquée au maillage basse résolution. Il faut connecter la sortie de l'"Image Texture" à l'entrée "Normal" du shader. Cependant, sans traitement intermédiaire, le rendu sera incorrect. Il est donc nécessaire d'insérer un nœud "Normal Map" (Shift-A → Vector → Normal Map) entre la texture et le shader.

Pour une meilleure visualisation des détails métalliques, le shader de base est remplacé par un "Principled Shader" (shader standard pour Blender 2.79 et versions ultérieures). En réglant le métal à 100% et en ajustant légèrement la rugosité, le maillage basse résolution affiche un niveau de détail impressionnant, ce qui serait impossible à rendre rapidement avec le maillage haute résolution seul, confirmant l'efficacité de cette technique.