Limitations du rendu 3D

Introduction

En raison de l’importance qu’ils accordent aux performances, les moteurs de rendu en temps réel présentent de nombreuses limites. Le moteur de rendu de Godot ne fait pas exception à la règle. Pour fonctionner efficacement avec ces limitations, vous devez les comprendre.

Limites de taille des textures

Sur les ordinateurs de bureau et les ordinateurs portables, les textures supérieures à 8192×8192 peuvent ne pas être prises en charge sur les anciens appareils. Vous pouvez vérifier les limitations de votre GPU cible sur GPUinfo.org.

Les GPU mobiles sont généralement limités à des textures 4096 × 4096. De plus, certains GPU mobiles ne prennent pas en charge la répétition de textures de taille différente de la puissance de deux. Par conséquent, si vous souhaitez que votre texture s’affiche correctement sur toutes les plates-formes, vous devez éviter d’utiliser des textures supérieures à 4096 × 4096 et utiliser une puissance de deux de tailles si la texture doit se répéter.

Bandes de couleur

Lorsque l’on utilise les moteurs de rendu GLES3 ou Vulkan, le moteur 3D de Godot effectue un rendu interne en HDR. Cependant, la sortie de rendu sera tonemapped à une gamme dynamique basse afin qu’elle puisse être affichée à l’écran. Il peut en résulter des bandes visibles, en particulier lorsque l’on utilise des matériaux non texturés. Cela peut également être observé dans les projets 2D lorsque l’on utilise des textures à gradient lisse.

Il y a plusieurs façons d’atténuer le phénomène de bande. En voici quelques exemples :

  • Préparer du bruit dans vos textures. Cela est surtout efficace en 2D, par exemple pour les effets de vignettage.
  • Implémenter un shader de débandage sous la forme shader de lecture d’écran. Godot ne fournit pas actuellement de shader de débandage intégré, mais cela pourrait être ajouté dans une prochaine version.

Voir aussi

Voir Bandes dans les jeux : A Noisy Rant pour plus de détails sur les bandes et les moyens de les combattre.

Précision du tampon de profondeur

Pour trier les objets dans l’espace 3D, les moteurs de rendu s’appuient sur un tampon de profondeur (aussi appelé Z-tampon). Ce tampon a une précision finie : 24 bits sur les plateformes de bureau, parfois 16 bits sur les plateformes mobiles (pour des raisons de performances). Si deux objets différents se retrouvent sur la même valeur de tampon, il y a alors combat en Z. Cela se matérialisera sous la forme de textures vacillant d’avant en arrière lorsque la caméra se déplace ou tourne.

Pour rendre le tampon de profondeur plus précis sur la zone rendue, vous devez augmenter la propriété Near du noeud Camera. Attention toutefois : si vous la réglez trop haut, les joueurs pourront voir à travers la géométrie proche. Vous devez également réduire la propriété Far du noeud Camera à la valeur la plus basse autorisée pour votre cas d’utilisation, mais gardez à l’esprit qu’elle n’aura pas un impact aussi important sur la précision que la propriété Near.

Si vous n’avez besoin d’une grande précision que lorsque le joueur peut voir au loin, vous pouvez la modifier dynamiquement en fonction des conditions de jeu. Par exemple, si le joueur entre dans un avion, la propriété Near peut être temporairement augmentée pour éviter les combats en Z au loin. Elle peut ensuite être diminuée une fois que le joueur a quitté l’avion.

Selon la scène et les conditions de visualisation, vous pouvez également déplacer les objets combattant en Z plus loin sans que la différence soit visible pour le joueur.

Tri par transparence

Dans Godot, les matériaux transparents sont dessinés après les matériaux opaques. Les objets transparents sont triés de l’arrière vers l’avant, avant d’être dessinés en fonction de la position du Node3D, et non de la position du sommet dans l’espace mondial. De ce fait, les objets qui se chevauchent peuvent souvent être triés dans le désordre. Pour corriger les objets mal triés, modifiez la propriété Render Priority du matériau. Cela obligera des matériaux spécifiques à apparaître devant ou derrière d’autres matériaux transparents. Même cela n’est pas toujours suffisant.

Certains moteurs de rendu proposent des techniques de transparence indépendantes de l’ordre pour pallier ce problème, mais cela est coûteux pour le GPU. Godot ne fournit pas cette fonctionnalité actuellement. Il y a encore plusieurs façons d’éviter ce problème :

  • Ne faites des matériaux transparents que si vous en avez besoin. Si un matériau a seulement une petite partie transparente, envisagez de le diviser en plusieurs matériaux séparés. Cela permettra à la partie opaque de projeter des ombres et potentiellement d’améliorer les performances.
  • Si vous voulez qu’un matériau s’efface avec la distance, utilisez le mode d’effacement de distance de SpatialMaterial Pixel Dither ou Object Dither au lieu de PixelAlpha. Cela rendra le matériau opaque. De cette façon, il peut également projeter des ombres.

Anti-crénelage multi-échantillons

L’anticrénelage multi-échantillons (MSAA) permet de prélever plusieurs échantillons de couverture sur les bords des polygones lors du rendu des objets. Il n’augmente pas le nombre d’échantillons de couleur utilisés pour rendre une scène. Voici ce que cela signifie en pratique :

  • Les bords des maillage seront bien lissés (tout comme avec le suréchantillonnage(supersampling)).
  • Les matériaux transparents qui utilisent l”alpha testing (transparence de 1 bit) ne seront pas lissés.
  • le specular aliasing (« scintillements » qui apparaissent sur les surfaces réfléchissantes) ne sera pas réduit.

Il existe plusieurs façons de contourner cette limitation, en fonction de votre budget de performance :

  • Pour rendre le specular aliasing moins perceptible, ouvrez les Paramètres du projet et activez Rendering > Quality > Screen Space Filters > Screen Space Roughness Limiter. Ce filtre a un coût modéré sur les performances. Il ne doit être activé que si vous en avez réellement besoin.
  • Activer le FXAA en plus (ou à la place) du MSAA. Comme le FXAA est une méthode d’antialiasing de l’espace de l’écran, il va tout lisser. L’inconvénient est qu’il rendra la scène plus floue, surtout à des résolutions inférieures à 1440p.
  • Rendre la scène à une résolution plus élevée, puis l’afficher dans un ViewportTexture qui correspond à la taille de la fenêtre. Veillez à activer le Filter sur les drapeaux ViewportTexture. Cette technique est appelée supersampling et est très lente. Son utilisation n’est généralement recommandée que pour le rendu hors ligne.