Guide : créer un rendu architectural stylisé avec 3ds Max et Arnold Toon Shader

Ce que vous apprendrez dans ce guide

Arnold permet de produire non seulement des images réalistes, mais aussi des rendus non photoréalistes (NPR) et des images stylisées. Dans ce guide, nous aborderons les principaux composants d’Arnold Toon Shader pour donner à une scène 3ds Max un aspect linéaire, illustratif ou cel-shading. Nous nous intéresserons aux contours, aux transitions de tons et aux effets de hachures, tout en précisant les limitations associées aux différentes fonctionnalités.

Le guide présente deux approches. La première consiste à créer un rendu évoquant le dessin traditionnel avec Toon Shader et le filtre de contour. La seconde s’appuie sur les nœuds shader_to_rgba et tone_zones, disponibles depuis 3ds Max 2027.2, pour obtenir un rendu NPR. Il ne s’agit pas des mêmes fonctionnalités : considérez-les comme des options distinctes, à choisir en fonction de la version d’Arnold utilisée et du style visuel recherché.

En visualisation architecturale, ces méthodes peuvent être utiles pour des présentations de concepts, des esquisses de conception ou des images de concours lorsque la lisibilité d’un langage illustratif est préférable au photoréalisme. Le résultat dépend autant du contrôle de la densité des lignes et de l’éclairage que du modèle lui-même.

Prérequis et informations sur les versions

Dans sa configuration système requise pour 3ds Max, Autodesk indique la prise en charge d’Arnold avec les versions 3ds Max 2025, 2026 et 2027. 3ds Max 2027.2 inclut Arnold for 3ds Max (MAXtoA) 5.9.3.0. Cette version propose les nœuds shader_to_rgba et tone_zones pour les workflows NPR. Il est important d’utiliser une version appartenant à la plage documentée : les deux nouveaux nœuds présentés ici sont notamment mentionnés dans l’annonce de MAXtoA 5.9.3.0.

D’après la configuration système requise publiée par Autodesk, il faut disposer de Windows 10 ou d’une version plus récente de Windows et d’un processeur prenant en charge le jeu d’instructions SSE4.1. Pour le rendu GPU et la réduction du bruit OptiX, une carte graphique NVIDIA basée sur l’architecture Maxwell ou une architecture plus récente est indiquée. Cette exigence matérielle ne signifie pas que Toon Shader prend en charge tous les types d’éclairage sur GPU : son utilisation sur GPU est limitée à l’éclairage direct.

Les sources ne précisent ni les exigences liées au compte ni les tarifs. Vérifiez donc les informations à jour propres au produit Autodesk utilisé pour connaître les conditions d’installation, de compte et de licence. Avant de commencer, vérifiez les versions de 3ds Max et de MAXtoA, puis effectuez un petit rendu de test sur une copie de la scène.

Étapes de mise en œuvre

1. Définissez le résultat visuel recherché. Commencez par décider de la part de dessin au trait et de la part d’ombres que vous souhaitez dans la scène. Par exemple, dans un concept d’intérieur, mettre en évidence les contours principaux des murs et du mobilier sans convertir tous les petits détails en lignes peut donner un résultat plus lisible. Il s’agit d’un choix esthétique de départ : ne partez pas du principe qu’Arnold sélectionnera automatiquement la bonne densité de lignes.

2. Créez les tons de base avec Toon Shader. Les composants Base et Specular de Toon Shader peuvent produire, au moyen d’un tonemap, un rendu en aplats évoquant le cel-shading. La documentation Autodesk recommande d’utiliser un gradient pour ces composants, sans pour autant signifier qu’un gradient est le seul élément autorisé en entrée du tonemap. Commencez par tester la couleur de base et les contrastes de luminosité. Comme l’apparence du gradient peut varier selon le type d’éclairage, prenez votre décision finale avec l’éclairage réel de la scène.

3. Activez les contours. Pour afficher les arêtes Toon, remplacez le type de filtre dans les paramètres d’échantillonnage par Contour. Réglez la couleur des lignes et le contrôle de leur largeur de manière à préserver la lisibilité de la silhouette du modèle. Autodesk précise que la détection des arêtes peut aussi s’appuyer sur les ID, la couleur du masque et les discontinuités UV. Augmenter la largeur peut épaissir les contours, mais une valeur plus élevée pour Contour Filter Width allonge aussi le temps de rendu. Il est donc préférable de comparer les résultats sur un petit cadrage plutôt que d’appliquer d’emblée une valeur élevée à toute la scène.

4. Ajoutez les reflets avec précaution. Une texture adaptée peut être utilisée pour obtenir des reflets stylisés, et une lumière doit être spécifiée pour ce composant. Selon la documentation Autodesk, une subdivision avec Smooth Tangent activé est nécessaire pour éviter les artefacts. Plutôt que de forcer les reflets sur toutes les surfaces de la scène, vérifiez leur cohérence avec les matériaux et l’éclairage.

5. Testez l’aspect hachuré. Une des méthodes documentées pour obtenir un style de hachures croisées consiste à connecter le fichier UberNoise.osl à l’entrée toon.mask_color. Une autre approche consiste à utiliser une texture de bruit dans le déplacement de surface afin d’obtenir un résultat proche de hachures, combiné à l’effet de contour de Toon Shader. Il ne s’agit pas de recettes toutes faites à appliquer uniformément à chaque scène : ces méthodes doivent être testées en fonction de la géométrie et de l’éclairage utilisés. Vérifiez également que le fichier ou le nœud est disponible dans votre environnement de travail.

6. Créez un rendu alternatif avec les nouveaux nœuds. Dans MAXtoA 5.9.3.0, shader_to_rgba convertit l’éclairage d’un shader de surface en sortie RGBA ; cette sortie peut être utilisée dans un autre composant de shading, par exemple une rampe. Les éclairages direct et indirect peuvent être récupérés sur des sorties distinctes, et un filtre light group permet d’appliquer un style lumière par lumière. Tenez compte du fait que la sortie out_indirect n’est pas disponible sur GPU. tone_zones divise quant à lui l’éclairage en huit bandes de luminosité maximum ; il fournit des sorties de couleur et de masque pour ces bandes, et permet de régler séparément l’adoucissement des limites. Commencez par essayer ces nœuds sur un matériau simple, puis intégrez-les à la scène.

7. Rendez le style réutilisable. Le cours d’Autodesk University présente Arnold Operators comme un moyen de créer des modèles de différents styles illustratifs et d’accélérer leur application. Pour les projets qui nécessitent plusieurs langages visuels, il peut être utile de gérer séparément les variantes de lignes et de hachures. Le titre du cours source décrit cette approche, mais ne précise ni modèle d’opérateur prêt à l’emploi ni chemin de menu particulier.

Erreurs fréquentes

S’attendre à voir les contours de Toon sans activer le filtre correspondant est l’un des problèmes les plus courants. Augmenter excessivement la largeur du contour peut alourdir l’image et allonger le temps de rendu. Si les lignes deviennent trop complexes, revoyez les paramètres Line Color et Width Control ; gardez à l’esprit que la détection des arêtes peut aussi utiliser les ID, la couleur du masque et les discontinuités UV.

Ne partez pas du principe que les réflexions, la réfraction ou l’éclairage indirect fonctionneront avec Toon Shader sur GPU. La documentation Autodesk limite l’utilisation de Toon sur GPU à l’éclairage direct. De plus, Toon Shader ne peut pas être utilisé avec les volumes, le flou de mouvement et la profondeur de champ. Si les reflets stylisés présentent des artefacts, vérifiez que la subdivision requise utilise Smooth Tangent.

Conséquences pour le workflow de visualisation architecturale

Cette approche offre une autre manière de présenter un projet aux architectes, architectes d’intérieur, artistes en visualisation architecturale et étudiants qui ne visent pas systématiquement un rendu photoréaliste. Une image au trait peut aider à discuter plus rapidement des premières décisions de conception, des volumes et des limites d’un espace, ou de différentes options d’ambiance. L’intérêt pratique ne se limite pas au rendu : il s’agit aussi de pouvoir comparer méthodiquement différentes approches de lignes et de tons pour une même scène.

Il faut toutefois anticiper le mode de livraison, la version utilisée et le matériel disponible. En particulier, si le rendu GPU est prévu, tenez compte des limitations de Toon Shader et de la disponibilité de out_indirect avec shader_to_rgba sur GPU. La largeur des contours pouvant influer sur le temps de rendu, mieux vaut effectuer des rendus de test avant de lancer la sortie finale en haute résolution. Si vous utilisez les fonctionnalités de MAXtoA 5.9.3.0, vérifiez également la compatibilité des versions chez les membres de l’équipe qui ouvriront la scène.

Étapes suivantes

Commencez par tester séparément les tons Base et Specular, puis le filtre de contour, sur un cadrage simple d’intérieur. Réalisez ensuite deux tests sur le même cadrage, l’un avec Toon Shader et l’autre avec tone_zones, puis comparez la lisibilité des lignes, les paliers d’ombre et le temps de rendu. Enfin, si l’équipe doit pouvoir réutiliser le langage visuel choisi, consultez la présentation d’Autodesk University sur l’approche Arnold Operators. En ne modifiant qu’un seul paramètre à la fois, vous pourrez plus facilement déterminer lequel influe sur le résultat.

Sources et licence

Ce guide a été rédigé à partir du cours d’Autodesk University « Exploring Stylized Looks with Arnold Toon Shader, 3ds Max, and OSL », de la documentation utilisateur d’Autodesk Arnold sur Toon Shader et de la page d’Autodesk consacrée aux nouveautés de 3ds Max 2027.2 / MAXtoA 5.9.3.0. Les sources indiquent une licence libre ; leur contenu n’a pas été traduit directement, mais réorganisé sous la forme d’un guide pratique en turc.