Eva et Space Spider créent des effets visuels à couper le souffle

Vous êtes-vous déjà demandé comment un personnage peut exploser en morceaux, se transformer en bête ou sauter d'un toit et atterrir sur ses deux pieds sans aucune blessure ? Des cascades comme celles-ci seraient impossible à réaliser sans des sociétés telles que TNG Visual Effects. Armés d'Eva et Spider, TNG produit des modèles 3D de personnages et d'accessoires qui sont ensuite incorporés à des films pour exploser, se briser, se transformer, tout ce qui vous passe par la tête. Vous pouvez voir le travail de TNG dans Man of Steel, la saga Twilight, Les hommes qui n'aiment pas les femmes (the Girl with the Dragon Tattoo) et bien d'autres succès commerciaux d'Hollywood. Voulrez-vous jeter un coup d’œil aux coulisses de ces scènes ?

Photographie originale de référence / Scan 3D avec composante d'ombrage de peau

Le scan 3D dans l'industrie du cinéma

« Le Scan 3D apporte aux réalisateurs la capacité de faire ce qu'ils veulent », déclare le fondateur de TNG, Nick Tesi, qui a commencé les graphismes 3D sur ordinateur en 1986. « C'est une nouvelle ère pour la réalisation de films, et aujourd'hui les réalisateurs peuvent vraiment suivre leur vision dans le processus de narration, en ayant la chance de pouvoir inclure n'importe quel cheminement de pensée ou concept qui pourraient leur venir à l'esprit. »

Les réalisateurs sont des narrateurs et ne prennent habituellement pas les décisions sur ce qu'il faut utiliser lorsqu'une scène est créée, ajoute Tesi. Ceci est le plus souvent décidé par le superviseur des effets spéciaux, qui choisira s'il souhaite ou non utiliser le scan 3D pour le travail. Le budget pour le projet joue un grand rôle. S'il est serré, le superviseur peut choisir d'utiliser des effets pratiques (non créés par ordinateur) à la place, ce qui signifie qu'ils peuvent vraiment faire exploser une maison ou une voiture, plutôt que de créer entièrement une scène par ordinateur. Ceci peut faire économiser quelques dollars si la première scène filmée est parfaite, mais vous pouvez finir par perdre de l'argent si vous devez refilmer la scène. Utiliser un double digital d'un véhicule, d'un accessoire ou même d'un personnage permet au réalisateur d'avoir un plus grand contrôle sur la scène en permettant plusieurs prises jusqu'à ce que la scène soit parfaite.

Comment font-ils ?

TNG travaille avec les scanners Artec depuis 5 ans maintenant, se surnommant les « précurseurs ». Ils utilisent habituellement Eva pour les têtes et les corps, et Spider est pratique pour scanner les accessoires et tout détail du corps qui demande un scan plus fin. Parmi les points forts de Spider et Eva, Tesi cite leur petite taille qui permet un transport aisé, de meilleures données avec un logiciel plus récent, une grande précision et la pré-calibration.

Un des travaux les plus difficiles réalisés par TNG a été le scan d'un personnage portant une grosse armure très détaillée. Pour cela, TNG a utilisé une combinaison d'Eva et Spider qui les a aidés à fournir un double digital de qualité pour leur client.

Géométrie / Rendu

Pour débuter le processus de scan 3D d'un objet, des photos de référence sont tout d'abord prises, qui aident le modélisateur 3D, l'artiste en textures 3D, et durant la vérification finale pour s'assurer que l'objet 3D correspond à sa contrepartie réelle. Après que l'objet ait été scanné en 3D, les données de scan sont alignées et fusionnées. Une fois que le technicien de scan 3D a vérifié que leur couverture est aussi proche de 100% que possible, le scan est terminé et peut être traité.

Le temps nécessaire pour traiter les données dépend de la résolution requise. Une fois que les données ont été traitées, les modélisateurs 3D peuvent commencer leur travail. Avec l'utilisation des images provenant d'une séance de photo professionnelle, et avec l'aide de la silhouette et l'échelle parfaites apportées par le scan 3D, le modélisateur va créer un modèle 3D à partir des nombreux composants et en dévoiler la géométrie pour l'artiste en charge des textures 3D.

L'artiste textures peint alors l'objet (ou projette des images) de même que les jointures où les coordonnées UV ont été coupées. La texture terminée est rendue au modélisateur 3D qui ajoutera plus de détails en sculptant l'objet. Lorsque le modèle est terminé, les cartes normales et les cartes de déplacement sont générées pour fournir de moyens multiples de visualiser le modèle 3D.

Scan 3D / Remaillage / Poly bas / Poly haut / Texture

Capture de mouvement

« En tant que société de scan 3D qui scanne principalement des corps et des visages humains, c'était une progression bien naturelle pour nous de nous diversifier vers la capture de mouvement, » déclare Tesi. Cette technologie donne vie aux objets inanimés. Un scan 3D capture la surface de la peau ou des vêtements d'une personne. « Une fois qu'ils ont été assemblés, nous déplions les Uvs et les remaillons pour les préparer pour la texturisation, » déclare Tési. « Après cette étape, nous pourrions créer le modèle, mais l'étape suivante consiste à insérer des articulations (un squelette) afin qu'il y ait quelque chose qui puisse imprimer un mouvement à l'enveloppe du personnage. Ce processus est appelé « rigging ». »

Une fois que le squelette est bien installé dans le double généré par ordinateur, un processus appelé weighting (ajout de poids) est mis en place. Des poids numérotés vont créer des mouvements réalistes quand le personnage est animé. Pour animer ces articulations sans avoir à les manipuler eux-même, une interface graphique est créée, qui est connectée aux articulations par l'intermédiaire de contraintes d'orientation. Ceci permet à l'animateur de faire se mouvoir le personnage 3D plus facilement et de manière plus intuitive. Aorés l'animation, la vidéo est générée image par image sur un réseau d'ordinateurs appelé une ferme de rendu (render farm).

Créer un personnage numérique ou développer un personnage numérique ?

Vous pouvez soit modeler le personnage à partir de rien, créer une maquette du personnage, utiliser un cascadeur, des animatroniques ou scanner la personne en 3D. La manière la plus rapide et la plus efficace est le scan 3D.

Pour développer un personnage, en particulier si un acteur connu est dans la scène, il est nécessaire qu'un effort bien plus grand soit consacré à la création d'expressions faciales, de cheveux et vêtements numériques, et d'appliquer la mise en lumière et à l’échelle finale du personnage, tout en s'assurant que l’image correspond à l'acteur pour assurer une bonne transition. Par exemple, si la copie digitale sur laquelle vous travaillez est celle de l'acteur principal et doit être à l’écran pendant un long moment, alors un temps assez long doit être dédié à rendre la copie fidèle à l'original.

Il y a aussi les personnages qui seront assez loin de la caméra ou qui apparaissent pendant un temps très court à l’écran. Dans ce cas, moins de temps sera consacré à perfectionner le détails et s'assurer que la reproduction soit parfaite, mais on doit conserver l'illusion de perfection.

Au cas où un plan est nécessaire et que l'acteur n'est pas disponible, une autre approche est le concept de scan de sécurité – scanner tout ce qui paraît nécessaire et l'archiver jusqu'à ce que l'on en ait besoin. Ceci permet de s'assurer qu'il soit toujours possible de terminer le projet. Les données archivées peuvent ensuite être réutilisées dans le domaine interactif ou peut être pour la création d'un jeu vidéo tiré de la licence du film ou vice versa.

Scan 3D / Maillage retopographié / Rendu final

Qu'est ce qui rend un double digital fidèle à la réalité ?

Tesi déclare que trois composantes contribuent à la création d'un bon personnage 3D. La première est de s'assurer que le design du personnage lui-même ait l'air humain. La structure générale du corps et l'aspect de la peau doivent tous les deux apparaître comme ceux d'une personne réelle. Depuis les cheveux jusqu'aux vêtements virtuels, toutes les parties doivent se mouvoir naturellement. Le personnage réel et le personnage virtuel doivent faire que le spectateur se demande lequel est lequel – cela devrait en fait ne même pas être une question.

La seconde composante est l'animation du corps, voir comment il bouge – que ce soit avec rigidité, saccadé, en décalage, ou même de manière particulièrement fluide comme un astronaute sur la Lune. Lorsqu'on travaille sur des actions intenses,le personnage doit avoir des mouvements fluides qui correspondent à ceux d'une personne réelle.

Photographie originale de référence / Scan 3D avec composante d'ombrage de peau

La dernière, mais pas la moindre, de ces composantes, est l'animation faciale, qui doit donner l'impression d'une bonne performance d'acteur. Nous savons tous à quoi ressemble un visage puisque nous en voyons tous les jours ; il est très facile de comprendre l’émotion ressentie par une personne en regardant son visage, mais en 3D ceci doit être créé. Si ce n'est pas bien fait, en particulier si la partie supérieure du visage et le regard sont inexpressifs, l'illusion est immédiatement dissipée. Le yeux doivent avoir des proportions correctes et demandent autant de détails que possible, surtout dans les coins. Il en va de même pour la bouche et les oreilles. Enfin, le volume et l'ouverture du nez doit avoir un positionnement correct des narines qui ne soit pas symétrique.

Photographie originale de référence / Scan 3D avec composante d'ombrage de peau

Le futur des effets spéciaux

Alors que le scan et les technologies de modélisation 3D évoluent, il sera presque impossible de dire quel personnage a été généré par ordinateur et quel personnage est réel, rendant l’expérience très réelle et personnelle. Nous verrons des films et production télévisuelles, comme les jeux vidéo, devenir complètement numériques – les arrière-plans, avant-plans, personnages, etc... Fournir des loisirs complètement numériques dans tous les médias se réalisera dans un futur plus ou moins proche.

« Alors que de plus en plus d'effets spéciaux sont utilisés par l'intermédiaire du scan 3D, la capture de mouvements et d'autres types d'effets spéciaux, le monde suivra également de plus en plus, »déclare Tesi.

Données de scan retopographiées, texturées et rendues

Étant donné que le coût et le temps nécessaires aux services et/ou aux équipements de scan 3D deviennent de plus en plus réduits (tout en produisant des résultats de qualité constante), il est très probable que les producteurs d'en dehors d'Hollywood et des USA, y compris en Europe, Asie et Amérique Latine, rattraperont les États-Unis dans la tendance à utiliser le scan 3D pour créer des effets spéciaux au cinéma. Ceci sera plus accessible grâce à la baisse des prix, à des agences de location, des sociétés de services et si la technologie devient plus facile d'emploi, sans la nécessité d'un technicien de scan 3D qui connaisse la chaîne complète de production de modèles 3D.

« Dans le passé, il y avait beaucoup moins d'effets spéciaux à la télévision que dans les films, mais alors que les temps ont changé, les séries télé et même les publicités ont commencé à inclure des effets spéciaux », déclare Tesi. « Ils donnent une apparence de gros budget quand ils utilisent les technologies de dernière génération et resteront pertinents et enthousiasmants sur ce marché. »

Données de scan générées par ordinateur  –  remaillée et structurée

Image de référence

Scan généré par ordinateur  –  remaillé

Si les données de scan 3D pouvaient être automatiquement cousues, déjà en couleurs vraies et pouvaient produire un actif digital qui serait utilisable en production, ce serait une grande percée. Les possibilités d'actifs générés par ordinateur seraient infinies parce que le temps de livraison ne serait plus un facteur si important.

Tesi croit que, dans un futur proche, les films, publicités et programmes télé seront de 90 à 100% numériques, ce qui pourrait amener le spectateur à pouvoir décider de sa propre fin. «Avant de vous en rendre compte, il y aura un monde d'images numériques accessible à l'industrie entière par l'intermédiaire d'une bibliothèque virtuelle, » déclare-t-il. « Les émissions et les projets seront complètement générés par ordinateur, des personnages, aux armes et même les lieux. L'élément humain n'existera qu'à travers la capture de mouvement et les doublages. Les générateurs d'histoires existent aujourd'hui, mais peut-être que dans douze ans, de tels programmes développeront les scripts des blockbusters. »

Aujourd'hui, le scan 3D est utilisé pour créer des patrimoines numériques, mais si ces prédictions deviennent réalité, êtes-vous prêts pour un monde complètement numérique ?

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