HD Instance est un plug-in pour LightWave 7.5 et suivant qui vous permet d'effectuer le rendu de milliers de clones ( instances ) sans utiliser beaucoup de mémoire ! Vous pouvez placer les instances grâce à des objets fictifs ( Null ), incluant la taille et la rotation, et chaque objet fictif peut être le clone d'un objet normal de la scène. Vous pouvez aussi placer les clones sur les points de n'importe quel objet, avec des réglages aléatoires de taille et de rotation. Les instances suivront exactement l'objet d'origine, ce qui inclut l'animation, et il pourront posséder leur propre réglage de taille et de rotation.

HD Instance est un vrai plug-in volumétrique, il permet donc le rendu en ray-tracing des ombres, réflexions et réfractions. Les clones de HD Instance ressemblent exactement aux autres objets de LightWave, incluant les textures procédurales, les gradients, les UV textures, réflexions, réfractions, ombres, etc. ( il y a tout de même quelques limitations : voir Limitations ).

Seule l'une de ces plantes a été rendue par LightWave. Les autres ont été rendues avec HD Instance.

Voici quelques théières. Notez les réflexions et les ombres en ray-tracing.

Copiez le fichier "HD_Instance140.p" depuis le répertoire "hd_instance" vers le répertoire Lightwave/Programs/Plugins/Effect.

Ouvrez le Layout. Ouvrez le panneau Layout->Plug-ins->Add_Plug-ins et ajoutez le plug-in "HD_Instance140.p" plug-in. Un menu apparaît avec affiché : "6 plug-ins have been found and successfully added." Quittez le Layout pour enregistrez les modifications.

Voilà !

HD Instance utilise deux plug-ins : un plug-in Custom Object pour le réglage des instances et un plug-in Volumétrique pour le rendu. Il existe en outre deux autres plug-ins : un plug-in Pixel Filter qui permet la compatibilité avec quelques plug-in populaires, et un plug-in Shader qui vous permet de teinter aléatoirement les clones. Nous allons d'abord ajouter le plug-in volumétrique, puis nous nous occuperons des instances.

Appliquer le Plug-in Volumétrique

Nous devons appliquer le plug-in volumétrique ou nous ne verrons pas les instances. Allez à l'onglet Scène->Volumetrics, et ajoutez le plug-in en utilisant le menu "Add Volumetric". Nous sommes maintenant prêt pour ajouter quelques instances !

Comment placer les instances dans la scène

Nous avons d'abord besoin d'un objet ou d'une hiérarchie d'objets que vous désirez cloner. Nous utiliserons dans notre exemple le robot MechWalk, situé dans le répertoire Content de LightWave. Vous pouvez bien sûr utiliser tous les objets que vous désirez ! Vous pouvez aussi créer une animation. Nous créerons aussi un sol avec une surface sympa de manière à voir apparaître les ombres. Enfin, on peut ajouter du brouillard afin de donner une ambiance à la scène.

Le MechWalk avec du brouillard et un angle de caméra intéressant.

Le rendu du robot avec LightWave.

L'interface de HD Instance ( Custom Object ) dans LW 7.5

Options HD Instance

Le plug-in HD Instance Custom Object est celui qui indique au plug-in volumétrique les objets à cloner. Nous reviendrons au positionnement plus tard, nous allons d'abord nous intéresser aux options. En voici un bref résumé :

Emitter Type - le paramètre Emitter Type détermine comment et où placer les clones. L'option Points indique à HD Instance de créer un clone à chaque point. L'option Polygons indique à HD Instance de placer un clone au centre de chaque polygone, et aligné sur la normale du polygone. L'option par défaut est Points. Si l'objet de base est un objet fictif ( Null ), le type Emitter est ignoré et un clone est placé à l'endroit où se trouve le Null. [ASTUCE] L'option Polygones est idéale pour coller des clones sur des objets, tels que des cheveux, des épines ou des rochers.

Preview Type - Le paramètre Preview Type détermine la manière dont HD Instance affiche les clones dans le Layout. Sélectionner None ne produit pas l'affichage des instances. Sélectionner Axes affiche les coordonnées de chaque instance. Les axes X, Y et Z sont tracés en Rouge, Vert et Bleu, respectivement. Sélectionner Bounding Box affiche une boîte englobante pour chaque instance. Le défaut est None.

Object to Clone - Cette option indique à HD Instance quel objet devra être cloné en utilisant cet objet cible. Chaque objet peut être employé pour placer des clones d'objets différents, vous pouvez donc disposer des clones de plusieurs objets différents dans une même scène ! [ASTUCE] Si vous ne désirez pas que l'objet d'origine soit visible, c'est à dire que vous ne voulez voir apparaître que les clones, allez dans l'onglet Render du panneau Object Properties et activez "Unseen by Rays" et "Unseen by Camera", et désactivez "Cast Shadow". C'est la manière standard de rendre les objets invisibles dans LightWave.

Density - Cette valeur indique à HD Instance le pourcentage des points ou polygones à employer pour placer les clones. Par exemple, 100 % indique que tous les points ou polygones seront utilisés. 0 % ne produira aucun clone. Vous pouvez employer cette option pour placer aléatoirement des fleurs dans un champ ou des rochers dans un paysage.

Minimum Rotation / Maximum Rotation - Ces paramètres indiquent à HD Instance la fourchette des angles de rotation à appliquer aux instances. Chaque clone aura une rotation aléatoire comprise entre les deux valeurs de cette fourchette. Si vous désirez ne pas introduire de hasard, réglez les valeurs minimum et maximum à la même valeur. D'autre part, si vous désirez par exemple pour H que la fourchette de rotation soit maximum, réglez la valeur minimum de H à 0 et la valeur maximum à 360. La rotation de chaque instance s'effectuera entre ces deux valeurs, mais restera constante. Cela siginifie que vous pouvez utiliser HD instance dans vos animations sans que les valeurs de rotation ne changent pendant celle-ci.

Minimum Scale / Maximum Scale - Ces paramètres indiquent à HD Instance la fourchette des tailles à appliquer aux instances. Ils fonctionnent de la même manière que les options de rotation.

Lock Scale to X - Cette option indique à HD Instance d'ignorer les valeurs de taille pour les axes Y et Z, de sorte que l'objet aura la même valeur pour X, Y et Z. Cette option permet en fait d'être certain que les instances gardent les mêmes proportions que l'objet original.

About HD Instance - Affiche quelques informations sur HD Instance, incluant le numéro de version.

Maintenant que nous avons abordé les options, plaçons quelques instances. Pour cela, il existe deux méthodes. Premièrement, nous pouvons placer les instances une par une, grâce à des objets fictifs, ce qui permet d'en garder totalement le contrôle. Deuxièmement, nous pouvons placer un tas de clones avec des rotations et des tailles aléatoires en utilisant les points d'un objet. Penchons-nous plus avant sur ces deux possibilités...

Placer des Instances avec des Objets Fictifs

C'est si simple que ça n'est même pas drôle. Ajoutez un objet fictif ( Null ) à votre scène. Ajoutez ensuite le plug-in HD Instance "Custom Object" et choisissez l'objet à cloner. Vous pouvez désormais le déplacer, le faire pivoter, modifier sa taille ou l'animer comme vous le désirez. HD Instance fera un rendu du clone juste à son emplacement ! Dans notre exemple, nous utiliserons l'objet "Control", car c'est le parent de toutes les autres parties du robot. HD Instance clonera cet objet et tous ses descendants.

Nous avons ajouté un objet fictif, appelé "instance" et nous lui avons attaché le plug-in HD Instance Custom Object. Le Null a ensuite été déplacé et pivoté.

Dans cette image, LightWave a effectué le rendu du premier robot, et HD Instance a fait celui du second. Le second robot suit l'animation du premier robot plus l'animation de l'objet fictif.

Placer des Instances en utilisant les points d'un objet

Nous allons maintenant placer un tas de clones en employant les points d'un objet. Allez dans le Modeleur et créez un nuage de points avec l'outil Spray. Agrandissez-le de façon à ce que les clones soient suffisamment éloignés les uns des autres, en fonction de la taille du robot. Pour cette scène, nous redimensionnerons la taille sur Y à 0 pour que tous les points soient situés au niveau du sol. Enfin, pour un aspect plus propre de la scène, nous fusionnerons ( Merge ) les points situés à moins de 5 mètres les uns des autres.

Nous avons créé un nuage de points avec l'outil Spray Points, puis avons réglé la taille sur Y à 0. Merge Points a ensuite été employé pour éliminer les points trop proches les uns des autres.

Revenez ensuite au Layout et liez le plug-in HD Instance Custom Object à l'objet constitué de points. [ASTUCE] Pour afficher la position des points dans le Layout, allez dans le panneau Scene Editor et réglez le mode d'affichage pour l'objet sur "Vertices".

Voici l'objet "points" avec le plug-in HD Instance Custom Object lié. Le mode d'affichage a été réglé à "Vertices" de façon à pouvoir voir les points.

Trop facile. Il suffit de choisir l'objet à cloner dans le panneau du plug-in HD Instance Custom Object et de lancer un rendu ! Vous pouvez aussi jouer avec les options aléatoires pour introduire quelques variations.

LightWave a fait le rendu d'un robot, et HD Instance s'est occupé de tous les autres !

Voici un exemple utilisant la Rotation Maximum sur H à 360 degrés.

Faire varier aléatoirement la couleur des Instances

HD Instance vous permet d'introduire une coloration aléatoire à la surface des instances. Pour faire varier la couleur d'une surface, ajoutez le plug-in HD Instance Shader à la surface. Ouvrir le panneau du shader affiche un dégradé de couleurs. Chaque clone prélève une couleur aléatoire dans ce dégradé, et teinte ( multiplie ) la couleur de la surface du clone avec celle-ci. N'importe quelle couleur du dégradé peut apparaître sur une instance. C'est très pratique si vous désirez créer des fleurs dont les couleurs s'étalent du jaune au rouge en passant par l'orangé. Si vous ne désirez qu'un nombre précis de couleurs, il suffit de créer des parties pleines dans le dégradé. Pour cela, insérez la même couleur de part et d'autre d'une zone de couleurs, en utilisant les fonctions de déplacement et de copie des couleurs du dégradé.

L'éditeur de dégradé fonctionne de la manière suivante :

Le dégradé est défini grâce à des keyframes. Chaque keyframe est représenté par un repère formé de deux éléments : un curseur de déplacement ( le petit losange du haut ) et un curseur de couleur ( le carré du bas ). Il y a toujours un repère au début et à la fin du dégradé.

Pour sélectionner un keyframe, cliquez au milieu du repère, c'est à dire entre le losange du haut et le carré du bas. Cliquez à nouveau pour déselectionner le keyframe. Le keyframe sélectionné affiche la valeur de son paramètre ( de 0 à 100 ) au milieu du repère. Le repère ci-dessus affiche par exemple la valeur 67.

Pour créer un keyframe, cliquez n'importe où sur le dégradé à un endroit sans keyframe. Cela créera un nouveau keyframe à cet endroit.

Pour effacer un keyframe, shift-cliquez sur son repère.

Pour déplacer un keyframe, cliquez et glissez son repère. Notez que vous pouvez déplacer un keyframe juste au-dessus d'un autre, de sorte qu'ils occupent la même valeur de position. Cela vous permet de produire des transitions franches de couleur. Vous pourrez plus tard déplacer le repère vers une nouvelle position.

Pour éditer la couleur d'un keyframe, cliquez sur le carré de couleur pour afficher une boîte de dialogue de couleurs.

Pour copier un keyframe vers un nouvel emplacement, sélectionnez d'abord le keyframe. Puis shift-cliquez sur le dégradé à l'endroit où vous désirez voir apparaître le nouveau gradient.

Pour copier un keyframe sur un keyframe existant, sélectionnez d'abord le keyframe. Puis shift-cliquez le carré de couleur du keyframe sur lequel vous désirez copier la couleur.

Ceci conclut la documentation de l'éditeur de dégradé Happy Digital.

Dans cette image, nous avons placé quelques fleurs teintées grâce à un dégradé allant du blanc au rouge. Ouah !

Faire fonctionner HD Instance avec des Plug-in Pixel Filter

Il existe un certain nombre de plug-in populaires dont la fonction est le rendu d'objets, de fourrure ou autres, qui ne fonctionnent pas très bien avec les plug-in volumétriques tels que HD Instance. Pour éviter ce problème, ajoutez simplement le plug-in HD instance Pixel Filter avant les autres plug-ins Pixel Filter. Ne retirez pas le plug-in volumétrique ! Ajoutez juste le Pixel Filter.

Et maintenant, à vous de jouer ! Créez une scène avec une pile d'arbres et de buissons HD Instance, et un plein carton de lapins avec toutes les couleurs de l'arc-en-ciel ou autre chose ! Ou faites un truc industriel ou architectural incroyable, avec des tonnes de colonnes compliquées, décorations ou autre ! Ou tout ce qui vous passera par la tête ! Allez-y !

HD Instance possède quelques limitations :

Les plug-ins Shader appliqués aux surfaces ne seront pas rendus avec HD Instance. Cela affecte malheureusement la compatibilité avec quelques plug-ins célèbres. Cependant, la bonne nouvelle est que les plug-in appliqués aux objets qui ne sont pas des instances fonctionneront parfaitement, dans la mesure où HD Instance est un vrai plug-in volumétrique.

HD Instance, comme tous les plug-ins volumétriques, n'affiche pas les ombres dans le cas d'ombres mappées. C'est ennuyeux, mais j'essaierai de réparer cela dans une prochaine version. Cependant, les instances peuvent recevoir des ombres mappées provenant d'objet normaux. Ils ne peuvent simplement pas projeter leurs propres ombres mappées.

Le rendu de HD Instance n'est pas aussi rapide que celui du moteur interne de LightWave. NewTek a passé plusieurs années de travail acharné sur leur moteur de rendu en raytracing, et franchement il est 2 à 4 fois plus rapide que celui de HD Instance. Cela veut dire que si vous n'avez besoin que de quelques clones, ou même d'une douzaine de clones si l'objet est simple, il vaut mieux utiliser seulement LightWave. En revanche, si vos objets sont très complexes ou si vous désirez des centaines ou des milliers ou des centaines de milliers de clones, alors HD Instance est le seul moyen de les rendre. Tout simplement parce que HD Instance n'utilise pas de mémoire supplémentaire pour stocker tous les clones. Vous pouvez effectuer littéralement le rendu de milliards de polygones grâce à HD Instance. N'ayez pas peur d'essayer !

Le lissage des polygones avec un trou ne produit pas de lissage autour du trou.

Si vous employez HD Instance avec des Hypervoxels, le plug-in Hypervoxels doit être placé en premier dans la liste, et HD Instance en second.

Si vous modifiez l'ordre des objets dans l'éditeur de scène ou par un autre moyen, il est possible qu'HD Instance ne fasse pas le rendu de l'objet correct. Cela est causé par un bug présent dans LightWave lui-même. Le remède est d'enregistrer votre scène et de la recharger ensuite.

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Traduction française : Alexis Flamand