Moteur D5 : redéfinir le rendu en temps réel pour la conception architecturale et spatiale

Moteur D5 : redéfinir le rendu en temps réel pour la conception architecturale et spatiale

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Moteur D5 : redéfinir le rendu en temps réel pour la conception architecturale et spatiale

💡Points clés à retenir : réimaginer le rendu en temps réel pour Archviz

  • Moteur D5 remplace la logique de jeu à usage général par un noyau propriétaire optimisé spécifiquement pour la conception et la visualisation architecturales professionnelles.
  • Le traçage de chemin complet natif fournit une rendu en temps réel expérience où le feedback de votre fenêtre d'affichage correspond finalement à la sortie haute fidélité finale.
  • L'architecture de shader personnalisée garantit des performances optimales et une parité visuelle entre Windows et macOS, éliminant ainsi les obstacles à la collaboration multiplateforme.

I. Pourquoi nous avons créé notre propre moteur de rendu en temps réel

Nous avons entendu les frustrations : chargement lent des modèles, performances instables dans des scènes complexes et déception lorsqu'un aperçu en temps réel ne correspond pas au rendu final. Ou le casse-tête de la collaboration multiplateforme où les fichiers ne se ressemblent tout simplement pas sur le Mac d'un collègue.

La raison en est simple. Mainstream technologie de rendu en temps réel a évolué à partir de moteurs de jeu. Bien que puissante, leur architecture sous-jacente n'a jamais été conçue en tenant compte des besoins spécifiques et de haute fidélité de la conception spatiale.

Depuis le début, Rendu D5 s'est efforcé de combler cette lacune. Mais alors que nous recherchions de meilleures performances et une véritable expérience « ce que vous voyez est ce que vous obtenez », nous nous sommes heurtés à un mur. Nous avons réalisé que le recours à des solutions polyvalentes créait des limites que nous ne pouvions tout simplement pas corriger au niveau de la couche applicative.

Parce qu'en fin de compte, les architectes ne devraient pas avoir à se battre contre un moteur de jeu pour créer un bâtiment.

C'est pourquoi nous avons construit le Moteur D5. Nous avons décidé d'aller plus loin, de créer un noyau de rendu spécialement pour la conception spatiale. Notre objectif était d'éliminer les derniers obstacles techniques afin que rien ne s'oppose à votre vision créative.

Moteur D5 est un moteur de rendu en temps réel propriétaire conçu à partir de zéro par D5, spécifiquement pour la visualisation de la conception spatiale.

D5 Engine high-fidelity real-time rendering for architectural visualization

II. Sous le capot : principales innovations techniques

Le développement d'un moteur propriétaire est une entreprise de grande envergure. Nous avons concentré nos efforts sur la résolution des principaux goulots d'étranglement du secteur d'activité :

1. Traçage de chemin complet natif : Physics-First Pipeline

Nous ne considérons pas le traçage des chemins comme un module complémentaire ; il constitue la base de l'ensemble de notre pipeline. Nous avons abandonné les algorithmes hybrides pour créer un modèle d'éclairage unifié entièrement basé sur la physique. Cela signifie que chaque rayon de lumière, qu'il s'agisse de la lumière directe du soleil ou des reflets subtils dans les coins, suit la même trajectoire précise sur le plan physique.

En intégrant des techniques avancées telles que Radiance Cache, ResTIR et le débruitage multicouche, nous avons atteint un niveau de cohérence qui était auparavant hors de portée. Lorsque vous ajustez un paramètre, le feedback est précis et se comporte exactement comme le devraient les optiques réelles.

2. Optimisation du GPU au niveau matériel

Le traçage complet des chemins nécessite une immense puissance de calcul. Pour le faire fonctionner en temps réel, nous avons optimisé le moteur au niveau matériel. Nous avons utilisé la SOA (Structure of Arrays) pour organiser les données de manière à ce qu'elles correspondent parfaitement au fonctionnement des GPU modernes.

Associé à un planificateur de calcul de précision, le système permet de maintenir le GPU efficace et occupé. Cela permet au moteur de gérer des calculs physiques complexes tout en maintenant la fluidité et la réactivité de la fenêtre d'affichage.

3. Pousser le réalisme plus loin : lumière et matériaux

Une fois les bases posées, nous nous sommes concentrés sur la qualité visuelle :

  • Ombre et lumière plus profondes : Le rendu en temps réel traditionnel limite souvent les rebonds de lumière à 1 à 3, ce qui donne aux intérieurs un aspect plat ou sombre. Moteur D5 calcule de manière stable Plus de 8 rebonds de lumière. La lumière traverse naturellement la scène, créant un éclairage indirect riche et des ombres douces. Vous n'avez pas besoin de fausses « lampes d'appoint » : une lucarne naturelle suffit à elle seule à éclairer une pièce de façon réaliste.
  • Des matériaux réalistes : À l'aide de calculs BRDF économes en énergie, nous avons abordé le bruit et les artefacts souvent observés dans les matériaux complexes. Le verre semble transparent avec une réfraction précise ; les métaux sont tranchants ; les tissus ont un aspect doux et crédible.
D5 Engine high-fidelity real-time rendering for architectural visualization
Pas de lumière artificielle (y compris la lumière directe) : la scène est entièrement éclairée par une lucarne

D5 Lite (powered by D5 Engine): Real-Time Viewport vs. Final Render
Detailed technical comparison: Real-time viewport vs Final render quality.
Real-Time Viewport Final Render
D5 Lite Office Scene Real-Time Viewport
D5 Lite Real-Time Viewport
D5 Lite Office Scene Final Render
D5 Lite Final Render
D5 Lite Piano Interior Viewport
D5 Lite Real-Time Viewport
D5 Lite Piano Interior Final Render
D5 Lite Final Render
D5 Lite Museum Statue Viewport
D5 Lite Real-Time Viewport
D5 Lite Museum Statue Final Render
D5 Lite Final Render

4. Gestion de données complexes

Les modèles architecturaux sont souvent lourds et complexes. Moteur D5 dispose d'un pipeline de ressources intégré qui gère automatiquement le nettoyage, l'instanciation et la conversion de format. Nous avons optimisé la façon dont le moteur gère le grand nombre de triangles, en veillant à ce que le changement de vue ou la modification d'objets restent stables, même dans le cadre de projets de très grande envergure.

5. Support multiplateforme natif

Pour garantir des performances élevées sur chaque système, nous avons développé notre propre langage de shader et notre propre compilateur. Cela nous permet de compiler une base de code unique en code natif DX12 (Windows) et Metal (macOS). Il élimine les problèmes de compatibilité, garantissant ainsi une expérience cohérente et optimisée, quel que soit le système d'exploitation que vous utilisez.

D5 Engine high-fidelity real-time rendering for architectural visualization

III. Habiliter les designers : quand la vitesse rencontre le photoréalisme

Moteur D5 n'est pas simplement une mise à niveau ; c'est un noyau spécialisé pour les architectes et les designers.

  • Confiance dans ce que vous voyez : Le retour de la fenêtre d'affichage est pratiquement identique à la sortie finale. Vous pouvez prendre des décisions de conception en sachant que le résultat sera le même. Arrête de deviner. Commencez à concevoir.
  • La vitesse là où ça compte : Du chargement des modèles à l'exportation des rendus, l'ensemble du flux de travail est plus rapide. Moins d'attente, plus de design.
  • Léger et efficace : Nous avons supprimé les moteurs de jeu pour nous concentrer sur l'expression spatiale, offrant un rendu haut de gamme à un plus large éventail de matériels.
  • Conçu pour votre flux de travail : Support natif pour les structures CAD/BIM, avec des commandes d'éclairage et de caméra conçues pour les architectes et non pour les développeurs de jeux.
  • Intuitif : Une interface épurée qui ne nécessite ni compétences en codage ni connaissance des moteurs de jeu.
  • Cohérence sur toutes les plateformes : Les utilisateurs de Windows et de Mac bénéficient de la même qualité d'expérience.

IV. Comparaison technique : moteur D5 et pipelines traditionnels

Technical Architecture Comparison
(Benchmarked against Unreal Engine’s Lumen and Path Tracer)
Feature Traditional Real-Time Pipeline (Unreal Engine based) D5 Engine (Proprietary Spatial Design Architecture)
Core DNA Built for Game Logic. Balances physics, interaction systems, and more. Rendering is just one part of a bloated ecosystem, making it hard to optimize purely for visual fidelity. Built for Spatial Design & Visualization. We stripped out everything that doesn't serve rendering. Built from the ground up around full path tracing—every cycle goes toward image quality and responsiveness.
GI Core Algorithm Hybrid Ray Tracing (e.g., Lumen). Compromises quality for game FPS. Relies on screen-space probes and caches, causing ghosting, light leaks, and noise in dynamic scenes. Indirect lighting lacks depth. Viewport and final render often differ. Full Path Tracing. Combines ReSTIR and Radiance Cache for 8+ light bounces in real-time. Delivers deep, volumetric lighting and stability without the artifacts of hybrid methods. Viewport matches final render.
Output Efficiency Offline Path Tracer. For true photorealism, you have to switch to the offline Path Tracer. Convergence is linear—piling on samples until a single frame takes minutes or hours. Real-time delivery is not an option. Extreme Parallelism. Built on SOA data structures and precision scheduling—squeezing maximum parallel performance from the GPU. Achieves offline quality at millisecond-level speeds.
Interactive Fluidity
Data Scheduling
General Actor Model. Data structures built for game interactions carry high VRAM overhead. BVH updates struggle with high-poly architectural models, leading to viewport lag. Massive Scene Throughput. A lightweight kernel rewritten for architectural data streams. Handles hundreds of millions of polygons with instant loading and fluid viewport response.
Cross-Platform Consistency Porting & Adaptation. Often Windows-first, with macOS support relying on translation layers or bolted-on features. Performance and visuals seldom match. Native Dual-Platform Core. Built on a proprietary C++ shader language that compiles directly to native DX12 and Metal. Ensures identical visuals and performance on both Windows and Mac.

D5 Engine high-fidelity real-time rendering for architectural visualization

Les différences architecturales n'ont d'importance que si elles apparaissent dans le résultat final. Voici comment Moteur D5 fonctionne contre l'UE dans des scènes de test identiques :

Real-Time Viewport (vs UE Lumen)

*Tested on NVIDIA RTX 4070
Detailed feature comparison: UE Lumen vs D5 Engine
UE Lumen D5 Engine
Real-time
Performance
UE Lumen interior scene benchmark 15.5ms
15.5ms (High Quality Preset)
D5 Engine interior scene benchmark 10ms
10ms (Ultra-Smooth)
GI UE Lumen GI artifacts example
Noticeable artifacts beyond directional light
D5 Engine GI accurate lighting example
Accurate lighting from all sources with complete GI
Material UE Lumen material bounce limitations
Lacks detailed GI bounce
D5 Engine material bounce accuracy
Full GI bounce accurately captures material color and texture
HDR UE Lumen HDR lighting limitations
Limited high-frequency HDR sampling; difficult to light scenes with HDR alone
D5 Engine HDR lighting quality
Full HDR sampling—HDR alone can realistically light a scene
Glass UE Lumen glass refraction issues
Incomplete refraction; no support for roughness; lighting cuts off
D5 Engine glass refraction quality
Complete reflection and refraction
Mirror UE Lumen mirror reflection quality
Poor reflection quality due to hybrid approach
D5 Engine mirror reflection accuracy
Perfect mirror reflection with full GI and skylight support

Final Output (vs UE Path Tracer)
Comparison of real-time rendering noise levels and output time: UE Path Tracer vs D5 Engine
UE Path Tracer D5 Engine
Noise Level
(same 128spp)
UE Path Tracer noise level at 128spp showing grain comparison D5 Engine clean noise level at 128spp real-time rendering output
D5 shows less variance and reaches output quality faster
Output Time D5 Engine converges in seconds during real-time preview, with results nearly identical to final output—so a separate render time comparison isn't necessary.

En bref : vous n'avez plus besoin de renoncer à la fluidité de l'édition pour la qualité de l'image, ni de faire des compromis lorsque vous travaillez sur plusieurs plateformes. Moteur D5 rend « ce que vous voyez » vraiment égal à « ce que vous obtenez ».

V. Notre vision : laisser libre cours à la créativité

Depuis le premier jour, notre objectif est simple : aider les designers à exprimer leurs idées librement et efficacement.

Rendu D5 a été notre premier pas. Mais nous avons appris que pour vraiment permettre la liberté d'expression, nous avions besoin d'un contrôle total sur la technologie sous-jacente. Les limites des solutions existantes n'étaient pas toujours évidentes, mais elles étaient toujours présentes, ce qui les gênait discrètement.

En développement Moteur D5 est notre façon de revenir à l'essence du design. Il s'agit de passer de la création d'applications à la création de technologies de base, le tout dans le but de combler le fossé entre votre imagination et le résultat visuel.

Chaque décision technique que nous prenons vise un objectif : un processus de création plus fluide et plus fiable pour vous.

VI. Perspectives d'avenir

Nous continuons à améliorer les capacités du moteur. Les fonctionnalités à venir incluent :

  • Gestion professionnelle des couleurs : Y compris le support pour ACES.
  • Matériaux avancés : Recherche sur le rendu spectral et les matériaux multicouches pour simuler des surfaces complexes telles que le métal oxydé.
  • De meilleurs environnements : Nuages volumétriques et atmosphère plus dynamiques.
  • Intégration de l'IA : Découvrez comment l'IA générative peut vous aider à modéliser et à éclairer afin d'accélérer davantage votre flux de travail.

VII. Réflexions finales

Nous pensons que la meilleure technologie doit être invisible : elle doit simplement fonctionner et soutenir votre expression sans vous gêner.

D5 Lite—plugin de visualisation natif de l'IA pour les premières étapes de conception— est désormais alimenté par D5 Engine, offrant une visualisation rapide pour l'exploration schématique. En collaboration avec Rendu D5, il complète un nouveau flux de travail D5.

Nous sommes impatients de voir ce que vous allez créer avec.

D5 Engine high-fidelity real-time rendering for architectural visualization

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💡 FAQ : Résoudre les problèmes courants de rendu en temps réel

Q1. « Pourquoi mon rendu intérieur apparaît-il si plat et sombre en temps réel ? «

La planéité provient généralement de l'absence de rebond indirect de la lumière. Alors que les moteurs traditionnels sacrifient souvent la profondeur de rebond au profit de la vitesse, le Moteur D5 est conçu pour calculer Plus de 8 rebonds de lumière de manière stable en temps réel. En utilisant Traçage complet du chemin et ResTir algorithmes, il capture un comportement lumineux nuancé. Cela permet à la lucarne naturelle d'éclairer un espace avec une profondeur volumétrique réaliste, éliminant ainsi le besoin de configurations fastidieuses de « lumière d'appoint ».

Q2. « J'utilise un Mac M3 et le rendu est un véritable cauchemar. Existe-t-il un logiciel en temps réel qui fonctionne réellement de manière native ? »

Nous ressentons ta douleur. De nombreuses solutions de rendu prétendent être compatibles avec Mac mais s'appuient sur de lourdes couches de traduction (wrappers) qui agissent comme un goulot d'étranglement, gaspillant ainsi le potentiel de votre puce M3.

Pour résoudre ce problème, Moteur D5 est construit sur un Noyau à double plateforme native. Au lieu de l'émulation, nous avons développé un langage de shader propriétaire qui compile directement avec celui d'Apple API métallique (et DX12 pour Windows). Cette optimisation de bas niveau est conçue pour exploiter les performances brutes d'Apple Silicon, garantissant ainsi la même expérience fluide et haute fidélité que sur un PC haut de gamme.

Nous en sommes actuellement aux dernières étapes de la concrétisation de cette intégration native. Si vous voulez être le premier à découvrir le véritable ray tracing en temps réel sur macOS, faites-le nous savoir.

Q3. « Ma fenêtre d'affichage est très en retard lorsque je manipule des modèles architecturaux volumineux. Comment puis-je gérer plus efficacement le nombre élevé de polygones ? »

Le décalage de la fenêtre d'affichage est souvent causé par la façon dont un moteur planifie les données. Nous avons résolu ce problème en mettant en œuvre SOA architecture (Structure of Arrays) au sein du Moteur D5. Cette optimisation au niveau matériel organise les données pour les aligner parfaitement sur le traitement GPU moderne, réduisant ainsi de manière significative la charge de la VRAM. Ce « noyau léger » permet aux concepteurs de naviguer et de modifier des scènes comportant des centaines de millions de polygones en douceur, même dans le cadre de projets complexes à grande échelle.

QUATRIÈME TRIMESTRE. « J'en ai assez des « tests de rendu ». Existe-t-il un moyen de voir exactement à quoi ressemblera le résultat final dans la fenêtre d'affichage ? »

Absolument ! Vous avez besoin d'un WYSIWYG Flux de travail (Ce que vous voyez est ce que vous obtenez). Alors que de nombreux moteurs utilisent des raccourcis « hybrides » pour gagner en vitesse, le Moteur D5 utilise un Traçage complet du chemin modèle. Cela garantit que l'éclairage, les réfractions complexes du verre et les ombres dans la fenêtre d'affichage en direct sont pratiquement identiques à ceux de l'exportation 4K finale, ce qui vous permet de prendre des décisions de conception en toute confiance visuelle.

Q5. « Comment puis-je visualiser rapidement un concept en phase initiale sans passer des heures sur les matériaux et l'éclairage ? »

Pour une exploration schématique rapide, nous recommandons une approche améliorée par l'IA. D5 Lite, propulsé par le Moteur D5, est spécialement conçu pour cette phase conceptuelle. En intégrant l'IA générative pour une population de scènes intelligente et un éclairage automatisé, il comble le fossé entre un modèle de masse de base et un visuel haute fidélité. Cela permet aux concepteurs de présenter des concepts de qualité professionnelle en quelques minutes plutôt qu'en quelques heures.

Q6. « Le Path Tracing haut de gamme est-il réellement viable dans des délais serrés ? Je ne peux pas me permettre d'attendre des heures pour une seule image. »

Absolument. En tirant parti de l'extrême parallélisme et de la planification précise des GPU, le Moteur D5 atteint une qualité de traçage de chemin hors ligne à des vitesses de l'ordre de la milliseconde. Au lieu de l'approche traditionnelle « attentiste », le moteur maximise l'efficacité matérielle pour faire converger les images en quelques secondes lors de l'aperçu en direct. Cela rend Archviz de qualité cinématographique viable, même pour les projets dont les délais d'exécution sont les plus exigeants.

Q7. « Quel est le meilleur flux de travail pour synchroniser de manière fluide les modèles SketchUp ou BIM pour un rendu en temps réel ? »

Le flux de travail le plus fluide repose sur l'intégration native, au cœur du Flux de travail tout-en-un D5. Pour les utilisateurs de SketchUp, c'est exactement là D5 Lite entre. Propulsé par le moteur D5, il transforme votre fenêtre d'affichage en un aperçu haute fidélité sans aucune difficulté technique. Il fonctionne comme une extension naturelle de SketchUp, plutôt que comme une application distincte luttant pour les ressources. Nous étendrons activement cette même fonctionnalité à Rhino, Revit et à d'autres plateformes CAD/BIM prochainement.

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