Normales

Normales

Une normale est une ligne imaginaire qui pointe perpendiculairement à une surface. En infographie 3D, les normales indiquent au moteur de rendu dans quelle direction une surface est orientée. Ceci est essentiel pour les calculs d'éclairage. Lorsqu'un rayon lumineux frappe une surface, le moteur de rendu regarde la normale pour déterminer comment la lumière rebondit. Si la normale pointe vers la lumière, la surface est lumineuse. Si elle pointe à l'opposé, la surface est sombre.

Il existe deux types de normales dans la modélisation 3D. Les normales de face sont perpendiculaires à chaque face polygonale individuelle. Elles sont utilisées pour l'élimination des faces cachées (backface culling), qui détermine si un polygone est visible depuis l'angle de caméra actuel. Si la normale d'une face pointe à l'opposé de la caméra, le polygone n'est pas dessiné. Cela économise de la puissance de traitement. Les normales de sommet sont une moyenne des normales de face autour de chaque sommet, et elles sont utilisées pour l'ombrage lisse.

L'ombrage lisse est ce qui rend un modèle à faible polygones lisse plutôt que facetté. Le moteur de rendu interpole les normales de sommet sur la surface de chaque polygone, créant l'illusion d'une surface courbe. C'est pourquoi une sphère faite de cent polygones peut sembler parfaitement ronde. Si vous voulez une arête dure, comme le bord d'une boîte, vous divisez les normales de sommet pour que chaque face ait sa propre normale sur l'arête.

Les cartes normales sont des textures qui stockent des informations de direction normale sous forme de couleurs RVB. Une surface plane a des normales pointant vers le haut, ce qui est codé comme un bleu violacé dans une carte normale. Lorsque vous appliquez une carte normale à un modèle à faible polygones, elle trompe le moteur de rendu en lui faisant croire que la surface a plus de détails qu'elle n'en a réellement. Les bosses, les creux et les rayures ne sont pas de la géométrie réelle, mais l'éclairage les rend réels.

Les cartes normales sont essentielles pour les effets visuels car elles permettent d'avoir des détails haute résolution sans le coût de rendu de millions de polygones. Vous sculptez un modèle haute résolution, vous cuisez le détail dans une carte normale et vous l'appliquez à une version basse résolution. Le résultat est presque aussi bon que le modèle haute résolution mais rend beaucoup plus rapidement. Cette technique est utilisée dans toutes les productions modernes d'effets visuels et de jeux.