NVIDIA présente 'A new dawn', la renaissance de la démo 'Dawn' :

Dix ans d'avancées en matière de 3D temps réel

Le 6 juin 2012 à 23:40, par LittleWhite

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Il y a dix ans, NVIDIA nous présentait 'Dawn' une démonstration pour mettre à l’œuvre la puissance des GeForce FX.
Souvenez vous :

Que vous pouvez télécharger ici :

Même si la démo peut sembler n'avoir aucun intérêt, lors de sa sortie il en était tout autrement. L'utilisation des shaders, pour les mouvements, la peau, l'illumination n'en était alors qu'à ses balbutiements.

Mais les temps changent. Vous pouvez remarquer que la fée vit dans un monde constitué de six textures (Cube Map). Il fallait lui trouver une nouvelle maison et c'est ce que NVIDIA a fait avec 'A new dawn' :

Les améliorations sont nombreuses. La scène compte maintenant quatre millions de triangles et utilise DirectX 11 et la tesselation.
Les cheveux se sont nettement améliorés. Auparavant, ils étaient constitués de 1 700 mèches, statiques pour qu'aucun bogue n'apparaisse. De plus, seul un simple shader calculant la lumière spéculaire était appliqué dessus. Maintenant, ce sont pas moins de 40 000 mèches qui composent la chevelure de la fée, grâce à la tesselation. De plus, ils sont animés physiquement. Le shader est lui aussi devenu plus complexe et calcule maintenant la réflexion et la transmission des lumières de l'environnement.
Sachant que les cheveux sont très fins, l'aliasing devient vite un problème. Les techniques habituelles ne fonctionnent pas, car les mèches sont généralement plus petites que les pixels. Pour éviter ce problème, la démonstration possède un shader d'adoucissement pour les cheveux, parcourant chaque mèche, la floutant dans la direction du coup de peigne. Le résultat final donne une impression de doux et soyeux.

La peau de la fée a reçu une attention tout aussi importante. La peau d'un humain est la plus compliquée à simuler. Contrairement aux autres objets qui ne font qu'absorber et transmettre de la lumière, la peau est comparable à un bloc de gelée. La lumière entre, s'agite suivant les différentes couches de peau et de chair et ressort dans une nouvelle direction. La technique utilisée pour simuler cela s'appelle : "sub-surface scattering". Luna, la démonstration pour la GeForce 7800 GTX, était la première à utiliser cette technique.

Afin de gérer intelligemment la charge de travail, le nouveau shader sélectionne dynamiquement le nombre d'échantillons à filtrer, selon la visibilité de la surface. Des textures de détails sont utilisées pour capturer les fins cheveux, les reliefs et les imperfections de la peau. Quatre textures indépendantes sont utilisées pour décrire l'aspect huileux de la peau.

La nouvelle peau n'est pas trop brillante, ni trop mate. Elle ne luit visiblement pas. Elle est soumise à l'éclairage des trois lanternes qui illuminent le monde et n'attire pas l'attention par ses défauts.

Cette démonstration utilise aussi les dernières techniques de post-process. Le champ de profondeur est calculé à l'aide d'un filtre bokeh de taille variable simulant une lentille virtuelle de six lames d'ouverture. Le résultat donne de douces zones hors-champs et des lumières hexagonales. Les fleurs de lumière et la poussière étincelante utilisent un tone mapping similaire aux films, leur donnant un flou magique à l'écran. Finalement, le FXAA de haute qualité est utilisé pour éradiquer les dernières imperfections.

Dawn, était la première démonstration à présenter un personnage crédible en 3D. Nalu a ajouté une simulation physique et détaillé des cheveux. The Adrianne Curry a repoussé les limites du réalisme de la peau.

Cette nouvelle démonstration est une synthèse de tout cela, mais aussi de dix ans de techniques et avancées effectuées dans le rendu temps réel. Cela peut ne pas être dix fois meilleur que la version originale, mais du point de vue d'un développeur de jeux vidéo, c'est plus simple à mettre en œuvre. Il n'y a pas de compromis déraisonnables tels que la suppression de l'environnement afin que le GPU ne travaille que sur le personnage. La nouvelle fée vit maintenant dans un monde aussi riche et complexe qu'elle.

Récapitulatif :