Texturation 3D et Adobe Substance 3D

Les personnages 3D sont rarement dénués de couleur, de relief et d’expression. Au contraire, leur vécu transparaît dans l’usure de leurs vêtements ou la couleur de leurs joues. Un personnage 3D bien conçu peut être beau ou monstrueux, mais il sera avant tout singulier, sa personnalité se révélant au premier coup d’œil. Et la texture de ce personnage (le calque extérieur, riche et détaillé, qui habille le modèle) joue un rôle essentiel pour véhiculer cette impression.

De la même manière, un paysage de forêt en 3D, composé d’arbres gris et uniformes, n'a rien d'une forêt. Pour être crédible et immersive, une forêt doit procurer des sensations, à travers la couleur et les motifs de l’écorce des arbres, par exemple, ou encore la présence d’aiguilles de pin au sol. Une forêt peut être clairsemée et très lumineuse, ou au contraire dense et sinistre. Là encore, les textures de la scène sont essentielles : elles montrent non seulement les couleurs et les motifs visibles sur les surfaces, mais donnent aussi des informations comme la réflectivité de ces surfaces.

La création de matières 3D, et le processus de texturation permettant de les appliquer à des modèles ou des scènes, constituent des éléments clés du workflow 3D global. Nous allons examiner plus en détail ce processus.

Tout objet 3D est recouvert de plusieurs calques de texture. Il peut s’agir de simples motifs répétitifs ou d’images uniques créées pour un modèle 3D spécifique. Les textures permettent ainsi de transformer de simples formes ou scènes en personnages et environnements photoréalistes et évocateurs.

Les matières 3D peuvent être des couleurs unies ou imiter de manière plus élaborée des éléments tels que l’herbe, le gravier ou la pierre. Les données d’une matière 3D renferment généralement des informations sur des paramètres tels que sa couleur ou combinaison de couleurs, son degré de réflectivité, ou encore son degré d'opacité ou de translucidité.

La texturation 3D est le procédé qui consiste à ajouter des textures à un objet 3D. Elle comprend plusieurs étapes : la création de textures (à partir de photos ou de toutes pièces), l’application de ces textures à des objets 3D, l’éclairage de la scène et l’application des derniers détails.

Pour élaborer vos textures, vous avez le choix entre trois techniques principales : les peindre et les créer à la main, numériser des matières réelles et les transformer en textures ou utiliser des algorithmes informatiques, un processus appelé génération procédurale. Les artistes combinent souvent les trois méthodes.

Réaliser vos textures à la main vous donne une grande liberté et la maîtrise du processus de création. Vous pouvez agrémenter la texture de vos propres motifs, ou y ajouter des éléments tels que des rayures ou des traces d’usure. Cette méthode permet vraiment de définir un style. Elle peut servir, par exemple, à créer des textures pour un jeu vidéo de type dessin animé, avec un look qui lui est propre. Une application telle qu’Adobe Substance 3D Painter est parfaite pour contrôler entièrement toutes les textures d’un objet 3D unique.

Cependant, peindre et créer des textures peut demander beaucoup de travail, surtout pour des surfaces très détaillées ou si vous souhaitez obtenir rapidement un effet réaliste. Dans ce cas, la génération procédurale peut s’avérer utile. Les techniques de texturation procédurale font appel à des algorithmes intelligents qui effectuent à votre place les opérations longues ou difficiles. Ainsi, une application de texturation peut parsemer de petits cailloux des fissures masquées, ou ajouter de minuscules rayures ou des couleurs délavées sur des contours exposés, en fonction de la forme et de l’orientation géométriques. Toutes les applications Substance 3D proposent ces techniques intelligentes, mais c’est Substance 3D Designer qui offre la plus grande maîtrise pour créer vos propres techniques.

Toutefois, même les techniques procédurales ont leurs limites lorsqu’il s’agit de reproduire le réel. Pour contourner ce problème, vous pouvez « numériser » des surfaces, c’est-à-dire en enregistrer une image. Il peut s’agir d’une simple photo prise avec votre téléphone ou d’une image créée à l’aide d’un appareil high-tech pour mesurer les surfaces. L’image obtenue peut alors servir à créer une matière virtuelle complète pour vos projets de texturation. Substance 3D Sampler est très utile dans ce domaine : quelques étapes suffisent pour transformer une photo en matière numérique.

Il existe deux principaux types de textures : les textures en mosaïque et les textures uniques. Une texture unique est créée pour un modèle ou une surface spécifique. Il s’agit essentiellement d’une texture qui épouse une forme et ne peut donc pas être réutilisée ailleurs. À l’inverse, une texture en mosaïque est conçue pour couvrir une surface plane. Si nécessaire, et moyennant quelques manipulations, il est possible de masquer les bords de la matière ainsi créée, ce qui permet à un artiste 3D de produire une sorte de mosaïque, afin de couvrir de très grandes surfaces avec une texture relativement petite.

Tout comme peindre ou tapisser des cloisons sèches permet de créer une décoration intérieure, la création d’objets 3D implique d’ajouter des détails à une base. Substance 3D est une suite de trois applications de texturation différentes, chacune avec un usage spécifique.

Pour créer des textures 3D photoréalistes, l’un des meilleurs moyens consiste à utiliser des photos d’objets réels, puis à les importer dans Substance 3D Sampler. Sampler utilise Adobe Sensei, la technologie IA d’Adobe, pour convertir les photos en matières 3D prêtes à l’emploi. Selon les besoins, ces matières peuvent ensuite être facilement appliquées à des textures.

Avec l’option Image to Material, Sampler examine les images de texture de surface pour rechercher des bosses, des plis, une surface lisse ou des reflets dans la matière. L’IA construit alors une image de l’aspect de cette surface et calcule par interpolation comment l’appliquer à une surface plus large.

Vous pouvez également importer vos propres photos depuis Adobe Photoshop ou Lightroom et les transformer en textures 3D. Les photos que vous avez retouchées et améliorées dans Lightroom ou obtenues dans Adobe Stock peuvent être facilement importées dans Sampler, pour être converties en matières 3D exploitables. Ainsi, la photo d’un vrai gazon peut devenir une surface herbeuse dans une scène 3D, ou la photo d’une véritable peau de lézard peut habiller la surface d’un polygone 3D en forme de lézard.

Les matières créées de la sorte ne doivent pas nécessairement être utilisées telles quelles. Elles peuvent aussi être modifiées en fonction de vos besoins. Vous pouvez, par exemple, changer la couleur d’un tissu ou ajouter des détails tels que des fissures ou de petits cailloux à un trottoir pavé.

Designer offre aux artistes 3D et aux graphistes tout ce dont ils ont besoin pour créer intégralement des matières 3D. Plutôt que d’extrapoler des données à partir de photos, il s’agit de créer vos propres données de toutes pièces. Ainsi, vous pouvez concevoir des textures en mosaïque, des motifs et des matières de façon parfaitement maîtrisée dans un environnement nodal qui, grâce à des paramètres définis dans une succession de « nœuds », décompose les processus complexes en tâches simples.

Painter vous permet d’appliquer vos matières à des ressources 3D, qu’il s’agisse de personnages, d’autres modèles ou d’environnements complets. Grâce à un système de calques (bien connu de tous ceux qui travaillent avec Photoshop), vous pouvez peindre avec vos textures, les combiner et les personnaliser. Painter comprend des fonctionnalités telles que les matières intelligentes et les masques intelligents. Si vous souhaitez créer, par exemple, un objet échoué sur une plage, vous pouvez utiliser ces fonctionnalités pour « peindre » rapidement des caractéristiques telles que l’usure des contours ou l’érosion par le vent selon une direction donnée. 

Painter est conçu pour des workflows intelligents et efficaces. C’est l’une des raisons pour lesquelles il est l’outil de texturation privilégié dans de nombreux secteurs de la création.

Notez qu’il n’est pas absolument nécessaire de créer vos propres textures dans le cadre d’un workflow 3D. Un certain nombre de ressources en ligne fournissent des matières prêtes à l’emploi pour vos projets 3D. Citons notamment la bibliothèque de ressources 3D d'Adobe, qui propose des milliers de matières 3D utilisables telles quelles ou modifiables pour un rendu plus personnalisé.

Pour ceux qui souhaitent créer leurs propres textures, cependant, le jeu d’outils Substance 3D fournit tous les éléments nécessaires, quelle que soit la méthode retenue.

Quelle que soit leur provenance, vos matières 3D doivent avoir un aspect vivant et réaliste lorsque vous les appliquez à des objets 3D ou les utilisez dans des environnements graphiques. Les matières créées à l’aide du jeu d’outils Substance 3D respectent les principes du rendu physique réaliste (PBR, Physically Based Rendering), de sorte qu’elles reflètent correctement la lumière et paraissent donc réalistes en toutes circonstances.

Painter est spécialement conçu pour offrir aux artistes un workflow simple et efficace, leur permettant de consacrer davantage de temps à la création. De plus, Painter prend en charge l’exportation en un clic vers Substance 3D Stager et Photoshop, et même la création de templates d’exportation personnalisés, une fonctionnalité facile à utiliser qui vise à renforcer l’efficacité de votre travail.