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Comment Artec 3D soutient l’Ukraine

Comment créer du contenu RV

1 nov. 2024
14 min. de lecture
RÉSUMÉ

Les casques de réalité virtuelle (RV) ne cessent de gagner en popularité, grâce à des entreprises telles qu’Apple qui font évoluer la technologie dans de nouvelles directions, et à une multitude d’appareils moins chers qui arrivent sur le marché. L’entrée de la RV dans la vie courante s’est accompagnée d’une explosion de la demande pour les modèles 3D. Dans cet article, nous vous expliquons comment créer vos propres ressources RV ultra-réalistes pour le monde virtuel.

Technologie de capture
Photographie, photogrammétrie, scanner 3D portatif et LiDAR
Logiciel
Artec Studio, Blender, Autodesk Maya, ZBrush, SketchUp, Houdini
Application
Modèles 3D pour les simulations RV, les applications et les jeux vidéo, CGI pour la télévision et les films

VR content

Où que vous regardiez, du Metaverse en constante expansion au casque Vision Pro d’Apple, la RV est en passe d’être adoptée par le grand public. Auparavant utilisée presque exclusivement pour créer des jeux vidéo immersifs, la technologie menace maintenant d’entrer dans l’espace professionnel (pas seulement la CGI), dans le commerce électronique, la formation et même dans les applications de productivité.

Alors que les applications de la RV se développent et se diversifient constamment, la demande de modèles 3D a augmenté. Après tout, il ne sert à rien de construire un monde virtuel s’il est vide. Recréer des objets, des personnes et des lieux réels est essentiel pour construire une expérience de réalité virtuelle immersive qui donne vraiment l’impression aux utilisateurs qu’ils se trouvent ailleurs.

Commençons par examiner les différents types de ressources RV existantes, avant de voir comment vous pouvez créer vos propres modèles 3D.

Point clé

La popularité croissante des casques de RV a entraîné une augmentation de la demande de modèles 3D réalistes nécessaires à la création de simulations immersives.

Types de contenus RV

Pour créer du contenu web immersif ou capturer des environnements pour la RV, il existe deux méthodes principales : la création de vidéos à 360° et les simulations interactives. Les premières sont capturées dans toutes les directions, et placent les spectateurs dans la peau du caméraman. Grâce aux lentilles stéréoscopiques, il est même possible de les filmer du point de vue de l’œil gauche et de l’œil droit pour la création de contenu RV.

Si des expériences vidéo étaient visionnées côte à côte avec des simulations interactives sur un PC, vous ne verriez pas la différence non plus. Mais une fois connectées à un dispositif de RV, elles peuvent sembler assez restrictives, limitant les utilisateurs à l’itinéraire exact emprunté par le caméraman. En revanche, les simulations permettent aux utilisateurs d’explorer des espaces virtuels à leur rythme.

Point clé

Les vidéos à 360° sont peut-être plus faciles à réaliser que les simulations, mais elles n’offrent qu’une expérience limitée de la réalité virtuelle.

Les modèles 3D pour la RV sont réalisés de deux autres manières légèrement différentes : l’esquisse et la capture de la réalité. L’esquisse est un processus manuel par lequel les artistes 3D sculptent numériquement des modèles, soit en se servant de photos comme référence, soit en créant des modèles entièrement nouveaux.

Si ce processus a fait ses preuves (nombre de films, d’émissions de télévision et de jeux vidéo populaires présentent des modèles CGI esquissés), il prend également beaucoup de temps et requiert un niveau de compétence élevé. La capture de la réalité, en revanche, permet aux concepteurs de numériser des objets, des personnes et des environnements tels qu’ils se présentent, de sorte qu’ils n’ont pas besoin de créer des modèles à partir de zéro.

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En plus d’être plus rapide, la capture de la réalité permet de saisir des détails de texture qui seraient autrement difficiles à identifier, tout en étant beaucoup plus facile à maîtriser. Ces avantages ont permis à la photogrammétrie de s’implanter solidement dans le domaine de la CGI, mais d’autres technologies, telles que le scan 3D et la capture par smartphone, gagnent du terrain dans ce domaine ; nous y reviendrons plus en détail ultérieurement.

Comment créer du contenu RV

En fonction de votre application et de votre technologie, votre workflow peut varier au cas par cas. Mais en règle générale, il existe deux façons principales de créer des ressources de RV : l’une qui commence par l’utilisation de photos comme support de référence, l’autre par le scan 3D.

1. L’esquisse

Une fois que vous avez élaboré un concept et décidé de ce que vous devez exactement modéliser en 3D, l’étape suivante est habituellement la sculpture numérique. Elle consiste à rassembler des photos d’une zone réelle, d’un objet ou d’une personne sous plusieurs angles, puis de les utiliser comme références pour l’esquisse. Il s’agit d'un processus particulièrement utile pour transformer des concepts artistiques 2D en modèles 3D complets pour des applications de CGI ou de jeux vidéo.

Bien entendu, vous pouvez également concevoir des dessins de manière organique, en créant des modèles à partir de zéro à l’aide de formes géométriques de base pour définir les proportions, avant d’ajouter manuellement des détails. Cette approche récompense la créativité, mais attention, il s’agit d’un travail lent et difficile !

Point clé

L’esquisse est un processus chronophage qui peut être accéléré par le scan 3D et d’autres technologies avancées.

2. Rétopologie

Pour les applications de modélisation 3D avancées telles que l’animation, les jeux ou la RV, il est généralement nécessaire de transformer un maillage sculpté haute résolution en une base simplifiée. Cette opération est également essentielle pour réduire la taille des fichiers : après tout, si vos modèles comportent des millions de vertices, ils seront trop lourds pour être pris en charge par un casque de RV commercial.

La rétopologie peut devenir très complexe, avec des outils manuels permettant la création de visuels époustouflants pour les superproductions AAA, mais il est également possible de la rationaliser. Tandis que ZBrush est livré avec Zremesher, qui rétopologise les modèles 3D à la place des utilisateurs, 3DCoat rend la rétopologie rapide et facile, et permet de simplifier les surfaces complexes en quelques sommets seulement.

3. Cartographie UV

Vous devrez ensuite indiquer à votre logiciel de modélisation 3D l’endroit où vous souhaitez appliquer la texture. Cela peut sembler contre-intuitif, mais cela commence par le processus de « déballage » de la texture de votre modèle et sa conversion en format 2D, afin qu’elle puisse être réappliquée ultérieurement à l’aide de la « cartographie UV ».

C’est un peu comme si vous emballiez un bonbon, mais les textures sont soigneusement pliées autour des modèles afin qu’elles s’appuient sur la bonne géométrie. Des programmes gratuits comme Blender simplifient le déballage en quatre étapes de base : mise à l’échelle, projection, marquage des coutures et déballage.

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Vous pouvez également télécharger des extensions pour des plateformes telles que SketchUp, qui vous permettent de déballer par segments et de travailler avec des formes à double courbure. Quel que soit le logiciel que vous utilisez, une cartographie UV soignée est essentielle pour obtenir des modèles réalistes, alors prenez le temps de bien faire les choses.

4. Baking des textures

Après la cartographie UV, il est intéressant de se demander quels sont les détails que l’on souhaite intégrer dans le modèle final. Il peut s’agir de couleurs ou de fins détails de surface ; même les effets dynamiques tels que la corrosion et l’éclairage peuvent être rendus statiques et transférés sur les surfaces du modèle.

Le transfert de textures (ou baking des textures) vous permet également de prendre des données permettant d’améliorer le réalisme des modèles high-poly et de les appliquer aux modèles rétopologisés. Nous expliquerons plus loin ce qu’est la rétopologie, mais pour l’instant, il est bon de rappeler qu’il n'est pas nécessaire de sacrifier les détails pour que les modèles restent légers.

Point clé

Lors de la modélisation 3D de surfaces métalliques, le baking de textures est essentiel pour conserver les détails les plus infimes lors des étapes ultérieures de la conception, comme la rétopologie.

5. Préparation à la RV

La fin de votre workflow dépend de l’application de votre modèle. S’il s’agit d’un modèle de personnage pour un jeu vidéo ou une expérience de RV, vous devrez lui donner un squelette pour le mouvement à l’aide du « squelettage ». Cette opération est possible dans de nombreux programmes de modélisation 3D, notamment Blender, Autodesk Maya et des plateformes plus spécialisées comme Houdini, qui offre des fonctions d’animation avancées.

En revanche, les modèles réalisés à des fins d’animation ou de validation de concept devront être rendus en 3D, un processus au cours duquel l’éclairage et les textures sont peaufinés pour atteindre le photoréalisme.

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Ces modèles nécessitent souvent de nombreuses itérations avant d’être suffisamment réalistes pour être intégrés dans des simulations. Mais les modèles haut de gamme sont absolument essentiels pour construire des mondes virtuels qui correspondent étroitement aux nôtres ; cela vaut donc la peine de les peaufiner. Il existe également des moyens d’accélérer la modélisation 3D de la RV grâce à des technologies avancées, comme nous le verrons par la suite.

Point clé

La combinaison de la lumière structurée et du scan LiDAR vous permet de capturer des zones entières en haute résolution pour obtenir des ressources RV d’un réalisme époustouflant.

Comment créer du contenu RV grâce au scan 3D

Comme nous l’avons déjà mentionné, les technologies telles que la photogrammétrie et le scan 3D contribuent de plus en plus à l’accélération de la modélisation 3D. C’est dans le domaine de la capture des textures que la photogrammétrie est la plus performante. La photogrammétrie, qui consiste à photographier un objet ou une zone sous plusieurs angles et à assembler les images capturées, peut être utilisée pour créer des modèles 3D de RV avec photoréalisme.

Cependant, la photogrammétrie repose toujours sur la prise de photos, que ce soit à l’aide d’un appareil professionnel ou d’un smartphone, et cela peut s’avérer très chronophage. Le scan 3D, quant à lui, permet de capturer n’importe quel objet, personne ou espace en temps réel, avec plus de facilité, de précision et de rapidité.

Les appareils portatifs professionnels comme Artec Leo numérisent les caractéristiques corporelles en quelques secondes, ce qui rend la capture de personnages rapide et facile. La numérisation d’objets en mode HD permet également de saisir des détails fins avec une résolution de 0,2 mm, afin de pouvoir les utiliser comme références lors de l’esquisse.

Pour scanner des zones plus larges et les transformer en environnements RV, il est également possible d’utiliser des dispositifs LiDAR tels que l’Artec Ray II. En soi, Ray II est un excellent outil pour capturer des bâtiments ou des espaces ouverts, mais une fois combiné à Leo, il prend une autre dimension. Les scans capturés par les deux appareils peuvent être fusionnés pour créer des modèles en utilisant les données de la plus haute résolution de chacun d’eux.

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Cela est possible grâce à des algorithmes propres à Artec Studio, un logiciel avancé de capture et de traitement de scans 3D. Grâce à l’enregistrement global, à la fusion et à l’édition des scans, le programme offre également aux utilisateurs de nombreuses possibilités de maximiser la capture des détails. Il est même possible de déployer la photo-texturation comme moyen d’affiner les textures et d’améliorer la résolution.

Dans l’ensemble, on peut dire que l’adoption du scan 3D est essentielle pour obtenir les meilleurs résultats possibles en matière de RV, car il permet de baser les modèles sur des objets réels, de capturer leurs détails les plus complexes lors de l’esquisse et d’accélérer le workflow de conception.

Point clé

Grâce à la photo-texturation, il est possible d’optimiser la qualité de la texture des scans 3D et d’obtenir des modèles encore plus réalistes.

Intégrez vos modèles 3D dans les mondes RV

Une fois la modélisation 3D terminée, vous devrez créer un monde virtuel dans lequel vos modèles 3D pourront être utilisés. La RV et les jeux vidéo se recoupent largement, c’est pourquoi de nombreux développeurs utilisent Unreal Engine et Unity, même si des programmes dédiés comme Simlab Composer sont également populaires. Dans l’ensemble, quel que soit le logiciel choisi, la création d’un environnement RV se fait en quatre étapes clés.

1. Création d’une scène

Tout d’abord, vous devez établir une base sur laquelle votre monde RV peut être construit. Il peut s’agir d’un plan ou d’un cube 3D qui fait office de « pièce » que vous pouvez remplir avec des modèles 3D. Ensuite, il faut créer un personnage qui vous permettra de voir cet espace à la première personne.

Pour le positionnement de la caméra, il est conseillé de la placer à hauteur des yeux, car la plupart des simulations sont conçues pour être vues comme si vous y étiez. Mais ce réglage peut toujours être modifié par la suite. Il convient également de noter que Simlab Composer vous permet de construire des mondes virtuels à la première personne, sans utiliser de casque de réalité virtuelle. Cela permet de réduire les longues sessions de construction de mondes.

Point clé

Avec Unreal Engine, Unity et Simlab Composer, vous pouvez créer des scènes en réalité virtuelle et les voir évoluer en temps réel.

2. Configuration des commandes

Vous devez ensuite configurer votre personnage pour qu’il puisse se déplacer. Cette opération diffère légèrement selon le logiciel utilisé, mais en général, il s’agit d’attribuer des commandes qui permettent aux manettes de jeu ou à d’autres périphériques d’entrée de regarder, de se déplacer et de déclencher des actions sur commande.

Dans Unity, par exemple, vous pouvez ajouter un système de déplacement qui permet aux utilisateurs de parcourir librement les mondes qu’ils construisent, ainsi que des fonctionnalités de rotation et de téléportation pour les déplacements rapides. Il est également possible d’intégrer des « ancres », qui maintiennent les personnages en place. Si vous deviez créer un auditorium virtuel, ces ancres vous permettraient de transporter les participants dans un lieu de visionnement déterminé.

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3. Réglage de l’éclairage et début de la construction

Une fois que vous avez fait table rase du passé, il est temps de commencer à créer. Selon le type de scène que vous souhaitez élaborer, vous devrez régler l’éclairage d’une certaine manière. La méthode la plus simple pour s’assurer que les objets et les personnages sont éclairés comme on le souhaite est de prévoir une source de lumière intérieure telle qu’une lampe : grâce à elle, il est même possible de voir comment les ombres sont affectées par le mouvement.

Une fois l’éclairage réglé, vous pouvez commencer à construire votre monde RV bloc par bloc. La plupart des programmes sont livrés avec des modèles 3D génériques et vous permettent de créer en utilisant des formes primitives, mais il est assez facile de trouver des ressources supplémentaires sur des sites tels que Sketchfab et CGTrader.

4. Importation, mise à l’échelle et animation de modèles 3D

L’importation de modèles 3D, dotés de textures vibrantes et réalistes, dans la plateforme de votre choix est généralement rapide et facile, puisqu’il suffit de glisser-déposer des fichiers.

Dans les programmes de construction de mondes virtuels, il est également possible de mettre à l’échelle, d’orienter et d’animer les objets, les transformant ainsi en éléments interactifs tels que des portes, des véhicules, etc.

Point clé

La construction de mondes virtuels peut être simple : il suffit de créer une scène, de configurer les commandes, d’importer des modèles et de commencer à créer !

Applications

Jeux vidéo immersifs

L’hyperréalisme est depuis longtemps un objectif pour les développeurs de jeux vidéo, et il est d’autant plus important pour les produits RV. Heureusement, de nombreux modèles conçus pour les jeux ordinaires sont déjà basés sur des objets du monde réel, de sorte qu’ils offrent une fidélité visuelle digne de la RV.

Prenons l’exemple de l’équipe de Creative Mesh, qui a combiné l’Artec Leo et le Ray II pour capturer des équipements agricoles et de services d’urgence afin de créer des modèles 3D pour Farming Simulator. Une approche similaire peut également être utilisée pour concevoir des CGI réalistes pour les films ou les séries télévisées. Par exemple, en utilisant les scans capturés avec l’Artec Eva léger et polyvalent, ainsi que l’Artec Space Spider, à ultra-haute résolution, les experts VFX ont créé un personnage incroyablement réaliste pour Sleepy Hollow.

Création de contenu RV commercial

Le commerce en ligne est déjà un secteur bien établi pour l’innovation en matière de scan 3D. Chez le grand fabricant d’équipements sportifs ASICS, des modèles 3D haute qualité de chaussures sont utilisés pour l’inspection qualité, ainsi que pour la création de contenus marketing animés captivants.

Des entreprises comme HEMO adoptent une approche différente, en capturant des machines pesant jusqu’à 30 tonnes avec Artec Leo et Ray II, et en les transformant en modèles d’exposition RV. Au lieu d’exposer des machines colossales aux visiteurs lors de salons professionnels, l’entreprise peut désormais présenter ses produits via une simulation RV, tout en économisant des sommes considérables sur le transport.

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Alors que les sites de mode commencent également à proposer des essais virtuels de produits, il est indéniable que la création de contenu RV dispose encore d’une marge de manœuvre importante pour se développer dans l’espace de commerce électronique.

Point clé

La RV simule des environnements virtuels, tandis que la RA apporte des superpositions interactives dans le monde réel. Ensemble, elles peuvent transformer les modèles 3D en outils offrant des avantages considérables en termes de productivité.

Réalité augmentée

Souvent utilisées de manière interchangeable, la RA et la RV sont en fait des technologies différentes mais étroitement liées. Alors que la RV décrit les vidéos ou des simulations immersives, la RA voit les objets intégrés dans les mondes RV, de sorte qu’ils semblent flotter dans des environnements réels. À l’aide du casque de RV et RA Apple Vision Pro, par exemple, il est possible de saisir, de visualiser et de placer numériquement des objets dans des pièces simulées.

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Le potentiel du scan 3D, puis de la modélisation et de l’intégration d’objets dans les applications de réalité augmentée est énorme. Dans des secteurs allant de la santé à l’industrie lourde, les gens suivent déjà des formations par le biais de simulations sur des casques de RV. Avec l’arrivée d’autres acteurs sur le marché, il sera fascinant de voir comment la RV continue de débloquer des opportunités pour relier les mondes réel et virtuel.

Visualisations virtuelles

Les visites virtuelles à 360°, qui permettent de voir des biens immobiliers dans la réalité virtuelle, se généralisent rapidement. Ces visites sont idéales pour évaluer les espaces de vie potentiels et s’assurer que le mobilier de bureau s’adaptera aux espaces professionnels proposés.

À l’heure actuelle, de nombreuses vidéos immobilières sont conçues pour être visionnées sur un PC, un smartphone ou une tablette, mais elles peuvent également être observées à l’aide d’un casque de RV, et il est envisageable qu’elles puissent être capturées à l’aide de lentilles stéréoscopiques pour une plus grande immersion.

Plus largement, qui peut prédire quels autres bâtiments pourraient être utilisés pour la création de contenu RV ? Les possibilités étant infinies, on comprend mieux pourquoi la technologie fait l’objet d’un tel engouement dans ce domaine.

Point clé

Les technologies de pointe ne cessent de faciliter la modélisation 3D ; désormais, la création de contenu RV est ouverte à tous.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir dans le workflow ci-dessus, la modélisation 3D pour la RV devient plus facile et plus accessible que jamais. Il existe aujourd’hui de nombreux programmes, certains conçus pour les débutants en modélisation, d’autres offrant des fonctionnalités avancées, mais tous donnent d’excellents résultats.

Grâce au scan 3D de qualité professionnelle, il s’avère également possible de simplifier et d’accélérer la phase d’esquisse du processus. En contribuant à améliorer la modélisation 3D, la technologie créera assurément de nouvelles possibilités d’expériences RV indiscernables du monde réel.

Vous souhaitez en savoir plus sur le scan 3D d’Artec pour la modélisation 3D ? Consultez notre étude approfondie sur la création de modèles 3D pour les jeux vidéos ici.

Sommaire
ÉCRIT PAR:
Paul Hanaphy

Paul Hanaphy

Journaliste technique

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