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Faire de l'herbe réaliste avec Blender 2.60

Vous avez déjà essayé de faire de l'herbe avec Blender et ça n'a pas marché ? Peut-être que vous ne savez pas par où commencer ? Dans ce cas, ce tutoriel est fait pour vous. C'est un tutoriel sous forme de "marche à suivre" : ne vous contentez pas seulement de suivre aveuglément les étapes, mais essayez aussi de comprendre comment ça fonctionne. Il y a plusieurs techniques pour réaliser de l'herbe, et je vais vous en apprendre une. Quelques bases de la modélisation sont requises pour ce tutoriel.

Préparer le terrain

Nous n'allons pas créer de l'herbe sur une surface plane ; ça serait ennuyeux. Donc pour commencer, démarrez Blender et supprimez le cube de base (X). Ajoutez un nouvel object de type Plane avec Shift+A.

Puis, agrandissez la surface de 7 fois :

Maintenant, nous avons la base du terrain. Nous allons subdiviser le terrain aléatoirement pour créer du relief. Pour ce faire, allez dans l'Edit Mode (Tab). Assurez-vous que tous les Vertices (sommets) soient sélectionnés. Appuyez sur W et sélectionnez Subdivide :

À gauche dans votre fenêtre, vous devriez voir apparaître plusieurs options (si ce n'est pas le cas, appuyez sur T). Réglez Number of Cuts à 4 et Fractal à 6 :

Vous devriez obtenir quelque chose de similaire à cela :

Number of Cuts détermine le nombre de divisions de l'objet et Fractal détermine la répartition aléatoire des sommets. Plus cette valeur est haute, plus les sommets seront éparpillés.
Faites à nouveau une subdivision mais avec des réglages différents.

Blender ne permet pas de régler Number of Cuts au dessus de 10, c'est pour ça que nous avons fait cela en deux étapes.
Voilà, nous avons un terrain plus ou moins accidenté.

Nous allons encore l'éditer un peu en utilisant le Proportional Editing. Désélectionnez tous les vertices (A) et activez le Proportional Editing dans la barre en bas :

Cet outil nous simplifie la vie pour éditer facilement un terrain, car il permet de déplacer proportionnellement les vertices qui se trouvent autour de ceux qui sont déjà sélectionnés.
Mettez-vous en vue de dessus (Pavé num. 7) et sélectionnez une petite bande de votre terrain, comme ceci :

Puis, déplacez vos vertices (G) le long de l'axe z.

Utilisez votre molette pour modifier le rayon d'action. Ici nous voulons un grand rayon afin de prendre un maximum de vertices. C'est comme ça que l'on obtient une pente douce.

La caméra

Maintenant que nous avons un terrain acceptable, nous pouvons placer la caméra. Retournez en Object Mode (Tab) afin que l'on puisse éditer la caméra

Recentrez votre curseur (Shift+C) et ajoutez un nouvel objet de type Empty (Shift+A).

Vous allez vous demander à quoi sert d'avoir ajouté un objet vide. Je vais vous répondre que nous pouvons nous en servir comme point de référence : nous allons demander à la caméra de pointer vers l'objet Empty. C'est très pratique pour orienter simplement la caméra.
Maintenant, sélectionnez la caméra (clic droit) et allez dans le panneau des contraintes.

Cliquez sur Add Constraint et sélectionnez Track To.

Vous voyez maintenant une série d'options qui apparaît :

Target permet de dire à Blender sur quel objet il faut faire pointer la caméra, ici en l'occurrence l'objet Empty. Cliquez dessus et sélectionnez Empty.

Malheureusement, votre caméra est orientée à l'envers. Nous pouvons remédier à cela en jouant sur les options Up et To. Voici comment il faut régler ces deux options (To à -Z et Up à Y) :

Et voilà, vous avez appris une petite astuce qui permet d'orienter facilement la caméra.
Orientez la caméra de sorte à ce qu'elle soit parallèle au terrain et qu'elle pointe légèrement vers le haut, comme cela :

Appuyez sur la touche 0 du pavé numérique pour voir à quoi ressemble le terrain vu depuis la caméra :

Vous voyez que votre terrain possède des arêtes tranchantes. Sélectionnez le terrain (clic droit) et appuyez sur Smooth dans le panneau à gauche en bas (T) pour obtenir un effet de lissage.

Les particules

Maintenant que tout est prêt, nous pouvons entrer dans le vif du sujet.
Nous allons utiliser les particules pour rendre notre herbe. Les particules permettent de simuler par exemple de la neige qui tombe, un champ de météorites, des insectes qui volent ou encore des cheveux. Les particules que nous allons utiliser sont les mêmes que pour les cheveux.

Sélectionnez votre terrain (toujours en Object Mode) avec le clic droit et allez dans le panneau de particule en haut à droite.

Ensuite, cliquez sur le petit "+" pour ajouter un nouveau système des particules. Vous verrez apparaître un certain nombre de boutons ; ne vous inquiétez pas, je vais tout détailler par la suite.
Occupons-nous du premier onglet :

— Name : c'est le nom de votre système de particules. Cliquez dans le champ et renommez-le "herbe". Cela permet de garder une certaine organisation dans votre fichier Blend.
— Type : Par défaut, Blender créé un système de type "Emitter". Ce dernier permet de simuler de la pluie, de la neige, etc. Dans le type Emitter, les particules ne sont pas liées entre elles, contrairement à l'autre type. Cliquez dessus et choisissez le type "Hair".
Trois nouvelles options apparaissent. Cliquez sur "Advanced" ; cela nous permettra d'avoir quelques options un peu plus avancées.
Voici ce que vous obtenez :

Ce n'est pas très joli, je vous l'accorde. Nous allons régler cela très bientôt. Voici la suite des options qui nous intéressent :

— 1. C'est le nombre de particules d'herbe qu'il va y avoir. Réglez une valeur entre 10'000 et 15'000, tout dépend de la taille du terrain et de la distance de la caméra (parce qu'il ne sert à rien de rendre des particules que l'on ne verra pas. Attention, plus il y a de particules, plus Blender va utiliser de la RAM lors du rendu. Par exemple, avec 15'000 particules, Blender utilise environ 1 Go de RAM, ce qui est beaucoup. Si Blender n'a pas assez de RAM à disposition, il va utiliser des fichiers temporaires, mais c'est beaucoup plus lent. Il se peut aussi que Blender crash si il n'a pas assez de RAM à disposition. Pensez à sauvegarder avant de lancer un rendu.
— 2. Vous avez le choix entre Jittered et Random. Ce sont deux différents type de répartition des particules. Cliquez sur Random pour avoir une répartition aléatoire.
— 3. C'est la longueur des brins d'herbe. Réglez la valeur à 0.05 pour avoir une hauteur acceptable.
— 4. Cela permet d'orienter légèrement les particules selon une rotation donnée. Mettez la valeur à 0.01, ce qui donnera un petit effet de vent.
Maintenant, allez tout en bas et déroulez l'onglet Children et cliquez sur Simple. Cela va permettre d'ajouter par particule un certain nombre de sous-particules.

Nous n'allons pas tout regarder toutes ces options en détail.
— Display : C'est le nombre sous-particules (ou enfants) par particule affichées dans la vue 3D. Cela n'influence pas le rendu. Donc vous pouvez, si votre ordinateur rame, descendre cette option à zéro.
— Render : Cette fois, cela va influencer le rendu final. On fait un rapide calcul : nous avons 10'000 particules et 100 enfants par particule, cela va créer un nombre total de 1'000'000 de particules, ce qui est beaucoup trop. Mettez une valeur entre 40 et 50 (400'000 à 500'000 particules). Appuyez sur F12 pour lancer le rendu (Escape pour l'arrêter et/ou revenir à la vue 3D) et jugez si il y a trop ou pas assez de particules ; tant pis si le rendu n'est pas très beau.
— Random : Cela permet de créer une taille aléatoire des enfants en partant de la taille de base des particules. Mettez la valeur à 0.2, pour avoir une légère variation.
Dans le menu Effects :
— Length : C'est une longueur moyenne de chaque particule. Mettez la valeur à 0.7.
— Threshold : C'est le pourcentage de particules qui seront influencées par le réglage Length. Montez la valeur à 0.5.
— Radius : C'est la distance à laquelle se trouvent les enfants d'une particule. Mettez la valeur à 0.060 pour avoir un joli effet.
Dans le menu Roughness (rugosité) :
— Endpoint : Cela influence la pointe d'un brin d'herbe. Plus cette valeur est grande, plus la pointe sera orientée dans une direction aléatoire. Mettez cette valeur autour de 0.013.
— Random : Dans la nature, l'herbe ne pousse pas tout droit. Ce réglage permet de plier l'herbe aléatoirement. Un Random à 0.024 fera l'affaire.
— Size : Malheureusement le réglage précédent donne un résultat pas très naturel, le pliage des brins d'herbe part dans tout le sens. Ce réglage permet de redresser en quelque sorte l'herbe, ce qui va donner au final un résultat satisfaisant. Mettez ce réglage à 1.350.

Voilà, notre système de particules est prêt. Nous allons encore en ajouter un pour simuler l'herbe morte ; vous verrez, ce n'est pas différent de ce que l'on a fait avant. Retournez en haut dans la panneau et appuyez à nouveau sur le "+". Renommez le système en "herbelongue" et choisissez le type Hair. Cochez la case Advanced et cliquez sur Random dans l'onglet Emission pour avoir une répartition aléatoire. Finalement, réglez la longueur de l'herbe à 0.070.

Voici ce que ça donne (la couleur n'est pas importante ; seulement 15 % des particules sont affichées) :

Nous allons régler encore un dernier détail. En effet, par la suite nous ajouterons des matériaux pour donner un peu de couleur à votre herbe. Seulement, Blender ne sait pas quel système va être attribué à quel matériau. Remontez, sélectionnez à nouveau le système de particules "herbe", puis allez dans l'onglet Render (vers le milieu du panneau) et ouvrez-le.

— 1. Material : Cela veut dire que le n^ème matériau de l'objet va être attribué à ce système de particules. Comme le premier matériau que nous allons créer va être celui du sol, le deuxième que nous allons créer sera pour le système de particules "herbe" et le troisième pour le système de particules "herbelong". Ce qui veut dire que vous devez mettre la valeur à 2 pour le système "herbe" et à 3 pour "herbelong".
— 2. Strand Render : Nous utiliserons des matériaux de type Strand pour rendre l'herbe. Cette option permet d'optimiser le temps de rendu (pour ma part le temps de rendu est descendu de 10 minutes à 1 minutes).
— 3. B-Spline : Cette option permet aussi d'optimiser le rendu.

Et voilà, je crois que c'est terminé pour les particules. Je remets ici deux images récapitulatives pour montrer les réglages utilisées pour "herbe" et "herbelong" :

Les matériaux

Si vous lancer un rendu maintenant, vous obtiendrez un résultat pas terrible. Nous allons régler les matériaux pour améliorer notre herbe. Allez dans le panneau Material et cliquez sur New.

Le premier onglet est similaire au premier onglet du panneau des particules. Le "+" permet d'ajouter un matériau et le "-" permet d'en enlever. Cliquez sur le champ où est marqué Material et renommez ce dernier en "Sol".
Pour définir le sol, nous n'allons pas nous casser la tête : un sol de couleur noire ou éventuellement brun sombre suffira. Pourquoi ? Parce qu'il n'est que très peu visible et que ce genre de détails n'influence que très peu le rendu final. Vous pouvez éventuellement détailler le sol si votre caméra est très proche du sol, mais cela n'est pas le cas dans ce tutoriel.
Voici les deux seules options qui nous intéressent :

— 1. Cliquez sur la couleur pour changer cette dernière. Vous aurez une palette qui s'ouvrira. Choisissez une couleur très sombre.

       1. C'est pour définir si votre couleur sera rouge, bleu, verte, …
       2. C'est pour définir la clarté de la couleur (de très clair à très sombre)
       3. La pipette permet de cliquer à n'importe quel endroit dans Blender et de récupérer la couleur
— 2. Specular permet de déterminer si la quantité de lumière que renvoie un objet. Plus cette valeur est haute, plus il y aura une sorte de tache blanche qui apparaîtra sur l'objet. Ici en l'occurrence, nous voulons que l'objet absorbe toute la lumière. Mettez donc la valeur à 0.

Specular à 0 et à 1

Voilà, nous allons ajouter un deuxième matériau pour le premier système de particules. Remontez, appuyez sur le "+" et renommez le nouveau matériau en "herbe". Donnez lui une couleur verte et mettez le Specular à 0 :

La couleur n'est pas importante ici, car nous allons définir une texture pour ce matériau. Mais cela permet de différencier les matériaux dans un onglet comme ceci :

Descendez et ouvrez l'onglet Shading. Nous n'allons modifier que le réglage Translucency. Cela va éviter que l'arrière de la particule se retrouve complétement sombre. Montez cette valeur à 0.3 :

Dans l'onglet Preview, cliquez sur la petite icône d'herbe pour avoir un aperçu de ce que donne le matériau sur une particule d'herbe.

Ensuite, allez dans le panneau Transparency et cochez-le pour l'activer. Cela va permettre d'activer la transparence du matériau. Descendez le paramètre Alpha à 0 (en temps normal, si vous mettez le canal Alpha à zéro, cela veut dire que le matériau est complétement transparent, mais dans ce cas, la transparence sera définie par la texture). Voici ce que ça donne :

Descendez dans le panneau et déroulez l'onglet Strand.

— 1. et 2. : cela permet de définir l'épaisseur du brin d'herbe à la racine et à la pointe. Définissez Root (racine) à 3 et Tip (sommet) à 0.25.
— 3. Diffuse permet d'indiquer la quantité de lumière qui passe à travers le brin d'herbe. Mettez la valeur à 3 pour avoir un résultat acceptable.

Le moment est venu d'ajouter la texture. Allez dans le panneau et ajoutez une nouvelle texture en cliquant sur New.

— 1. : renommez la texture en "herbe".
— 2. : c'est le type de la texture. Vous pouvez choisir entre une texture générée (Cloud, Vortex, …) ou une image prise depuis le disque. Ici, choisissez une texture générée de type Blend.
Les brins d'herbes dans la nature ne sont pas unicolores, c'est pour cela que nous allons prendre une texture qui permet de faire des dégradés. Dans l'onglet Colors, cochez l'option Ramp. Voici ce que vous verrez :

— 1. Cela ajoute une petite barre dans le dégradé des couleurs. Vous pouvez définir la couleur et la transparence de chaque barre, Blender va générer un dégradé entre chaque barre. C'est ainsi que vous obtenez le dégradé final.
— 2. Ce bouton va enlever la barre qui est sélectionnée du dégradé.
— 3. Ceci est l'endroit où vous sélectionnez et déplacerez vos barres pour créer le dégradé final. La barre sélectionnée est en pointillé. Il suffit de cliquer sur une barre et laisser le clic gauche enfoncé pour déplacer une barre.
— 4. Cet endroit définit la couleur à la barre sélectionnée.
— 5. C'est l'opacité de la barre. Quand vous changez la couleur, c'est le "A" (comme Alpha) qui va définir l'opacité. Ici en l'occurrence la barre est complètement transparente.

Voici comment nous allons faire le dégradé : tout à gauche, on laisse noir et transparent. Cela permet faire une "transition" entre le sol et la racine du brin d'herbe. Ensuite, un peu plus à droite, il y aura toujours du noir, mais cette fois à moitié transparent, car l'herbe est toujours sombre vers la racine. Au milieu, nous mettrons une couleur verte assez sombre, à moitié opaque. Plus à droite, il y aura un vert qui tire un peu sur le jaune et qui est beaucoup plus clair. La transparence est à nouveau plus importante. Si vous regardez dans la nature, le sommet de l'herbe est toujours plus clair et plus asséché que le reste, comme sur cette image (prise cet automne, donc l'herbe est déjà bien sèche) :

Finalement, tout à droite, nous remettrons un vert légèrement plus clair que le milieu.

Cliquez sur la barre gauche et mettez une couleur noire et l'opacité à 0. Ensuite, cliquez sur la barre droite et mettez un vert assez sombre et l'opacité à 0.5 environ.

Puis, cliquez sur Add et décalez la barre vers la gauche, tout près de l'autre barre ; mettez-y une couleur noire et une opacité à 0.6.

Ajoutez une nouvelle barre et changer la couleur en vert très sombre, décalez la barre au milieu et mettez l'opacité à 0.6 environ.

Finalement, ajoutez une dernière barre et décalez-la entre le milieu et la droite. Mettez une couleur vert jaunâtre et une opacité à 0.35 environ.

Vous devriez avoir obtenu quelque chose comme ça :

Si vous regardez le Preview, vous devriez avoir un résultat assez joli :

Nous allons régler un dernier petit détail. Pour l'instant, la texture n'influence que la couleur du matériau, mais pas la transparence. Descendez tout en bas et déroulez l'onglet Influence. Vous voyez que Color est déjà coché. Dans le sous-menu Diffuse, cochez le bouton "Alpha" et laissez la valeur à 1 (ce qui veut dire que la texture influence à 100%).

Maintenant, ajoutez un troisième matériau (toujours le bouton "+" ) et renommez-le "herbelong". Effectuez les mêmes étapes qu'avant ; cela vous entraînera à bien utiliser ces réglages. Dans la partie texture, j'ai utilisé des couleurs qui sont plus claires et qui sont plus jaunâtre qu'auparavant. Voici à quoi ressemble la rampe des couleurs :

Éclairage

Maintenant que nous avons fini de régler les textures et matériau, nous pouvons réaliser un éclairage basique, car pour l'instant, ce que nous obtenons est un peu faible (F12 pour lancer le rendu) :

Pour ce faire, supprimez la lampe déjà présente (clic droit sur la lampe ensuite X).

Appuyez sur Shift+C pour remettre le curseur à zéro et ajoutez une nouvelle lampe de type "Sun" (Shift+A -> Lamp).

Le Sun permet de donner un éclairage global. Il n'y a que la direction du Sun qui influence l'éclairage ; vous pouvez donc le placer n'importe où.
Cette lampe va permettre d'éclairer globalement l'herbe. Mettez-vous en vue de profil (Numpad 3), et tournez la lampe (R) afin qu'elle soit environ parallèle au terrain et en direction de la caméra, comme ceci :

Nous allons juste modifier la couleur du Sun ; allez dans le panneau avec la petite icône de soleil, et dans l'onglet Lamp modifiez la couleur et mettez-y un jaune pâle :

Une fois que c'est fait, ajoutez un deuxième Sun, et orientez-le dans la direction opposée à l'autre Sun et orienté vers le bas :

Cette lampe va permettre d'adoucir un peu les ombres. Allez dans les réglages et changez la couleur du Sun à bleu pâle et l'énergie (Energy) à 0.300. Le Sun doit être un complément de l'autre, et non remplacer sa lumière.

Voilà, nous allons encore changer l'arrière-plan et activer l'Ambient Occlusion (technique d'illumination globale). Pour ce faire, allez dans le panneau World.

Dans l'onglet World, cliquez juste en dessous de Horizon Color et choisissez une couleur bleu ciel :

Juste en dessous, activez "Ambient Occlusion" (abrégé AO). Cela permet d'illuminer globalement la scène ; si vous n'êtes pas très fort pour l'éclairage, vous pouvez activer cette option pour adoucir les ombres. Ici en l'occurrence, nous l'utilisons pour avoir des ombres moins contrastées.

Et voilà, votre herbe est terminée. Pour lancer le rendu, appuyez sur F12. Vous pouvez abréger le rendu en appuyant sur Escape, et en appuyant à nouveau dessus vous reviendrez à la vue 3D. Une fois que votre rendu est terminé, appuyez sur F3 pour le sauvegarder. Blender ouvrira un explorateur de fichiers et vous demandera le nom de l'image (cf Premiers pas du Guide de Blender). Voici mon résultat :

N'oubliez pas que vous pouvez toujours améliorer et changer les réglages de votre terrain. Faites des tests pour découvrir de nouveaux réglages.

Le .blend est disponible au téléchargement :

Téléchargement du .blend

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