La création d’images de synthèse en 3D est soumise à différentes étapes
La conceptualisation : En réalité on commence rarement directement dans le logiciel 3D. On réalise d’abord des esquisses, des dessins, des croquis, ou parfois un Storyboard lorsqu’il s’agit d’une vidéo. On récupére des références, des photos, des images… Dans le cadre d’images d’architecture cette étape est en faite réalisée par l’architecte puisqu’il s’agit alors des plans 2D du projet.
L’importation : Cette étape n’existe que lorsque l’on travail avec des éléments de base venant d’autres logiciels. Exemple typique : en architecture, on récupère les plans 2D ou parfois une modélisation 3D. Les logiciels 3D communiquent plus ou moins bien entre eux, et l’importation de fichier d’autres logiciels peut nécessiter de préparer le fichier avant l’import ou de corriger les erreurs d’importation, même si le fichier peut sembler « trés bien » dans votre logiciel.
La modélisation : C’est l’étape où l’on crée les volumes. Dans le logiciel 3D les objets sont en fait comme des mailles en fil de fer (on parle de maillage). On part d’une forme simple que l’on étire, découpe, modifie, pour obtenir la forme désirée.
Lorsqu’il s’agit d’image fixe, on positionne assez rapidement les caméras dans la scène, pour ne modéliser que ce qui se verra à l’image. (La scène est donc, en opposition avec l’image, tout ce qu’il y a dans l’environnement du logiciel 3D même cela n’apparaît pas à l’image).
Le cadrage : Dans le logiciel 3D, on est dans un univers « infini ». Une image, (ou une vidéo) est comprise dans un cadre. On place donc une caméra, qui va non seulement délimiter le bord de l’image (le cadre) mais aussi la focale. Comme pour un appareil photo, la focale va définir la déformation de la perspective.
Le cadrage est l’étape qui va déterminer les échelles de plan (gros plan, plan d’ensemble…) la position de la caméra par rapport au sujet (plongé, contre plongé…), et ce qui apparait ou non, à l’image.
L’éclairage : Une fois la forme souhaitée obtenue, on va alors choisir l’éclairage, sa position, son intensité, sa couleur et ses ombres. Cette étape influence l’ambiance de la scène.
La création et le réglage des matériaux : Cette étape va de paire avec l’éclairage puisque l’on va paramétrer la manière dont les objets réagissent avec la lumière. Sont-ils mats ou brillants, réfléchissants comme un miroir, transparents, opaques, translucides… On ajoute aussi des textures qui sont en fait des images qui permettent de simuler des motifs ou même du relief sur les matériaux. Le paramétrage des matériaux peut être très compliqué selon l’effet recherché.
Le rendu : Quand on travaille dans un logiciel 3D, on ne voit en réalité qu’une « prévisualisation » de la scène, une vue simplifié en quelque sorte. Pour visualiser le résultat on demande au moteur de rendu de calculer l’image. Le moteur de rendu va alors calculer (charger) tous les éléments actifs de la scène : les objets (maillage), les lumières, les matériaux, les textures, caméra… Avec ça il va calculer comment la lumière rebondi sur chaque objets, la transparence, les réflexions, les ombres etc…
Cela demande énormément de ressources à l’ordinateur et peut, selon la complexité du rendu et la définition de l’image (taille en pixel), prendre des heures pour une seule image. On peut paramétrer le moteur de rendu pour qu’il calcule plus ou moins précisément (nombre de rebond de lumière…). Le tout étant de trouver un bon équilibre entre la qualité et le temps rendu.
Les retouches 2D : Une fois l’image calculée, on peut l’ouvrir dans un logiciel de retouche d’image comme photoshop, ou gimp. Ces logiciels permettent de modifier le contraste, la luminosité, la saturation globale de l’image. On peut aussi effacer ou redessiner des parties, ajouter des effets de lumière, de flou, de profondeur de champs, ou des éléments supplémentaires (par exemple de la végétation, des personnages dans une image d’architecture).
Ces logiciels sont de bons outils mais ils ne sont pas magiques ! L’image calculée étant une image 2D on ne peut pas tourner, ou modifier un objet sans relancer un rendu.
Dans le cas d’une vidéo il faut ajouter :
Storyboard : voir la définition wikipédia Permet de préparer le cadrage et donc les éléments présents à l’image. Ce n’est pas une étape obligatoire mais cela peut s’avérer très utile selon les projets.
L’animatique : Qui peut être 2D ou 3D, est une étape préparatoire qui va déterminer le rythme de la vidéo (« timing »), la durée des plans et des actions, et les mouvements de caméra.
Dans le cadre d’une animatique 2D, on va en fait synchroniser les images du storyboard avec la bande son.
Dans le cas de l’animatique 3D on va partir de forme géométrique simple pour symbolisé les éléments que l’on veut représenter. On place et anime les caméras et des objet symbolisant les objet à animer. On calcule une prévisualisation (un rendu très basique) des plans, et on fait un montage provisoire synchronisé avec le son. L’idée est de porter l’attention sur le déroulement de l’animation, l’ordre des plans, le cadrage, ce qui apparaît ou non à l’image, à quelle moment, à quelle vitesse.
Création du squelette : Quand on modélise des objets en 3D on ne crée que la surface externe, ce qui se voit à l’image. Par exemple, pour un humain, on ne représente que la peau et pas les organes, ou pour un bâtiment que les murs et pas l’isolation…
Quand on doit animer des objets de surface rigide, on crée des contrôleurs ; des objets invisibles au rendu, qui permettent de définir des relations de mouvement ou de transformation entre les objets. Quand il s’agit de forme organique (non rigide) comme des humains, on crée un squelette. On défini la position des articulations et des os, et on attache la peau aux os du squelette. Ce squelette servira à déplacer des zones de peau, en fonction de l’influence des os, que l’on aura paramétré (« skinning »).
On crée aussi des contrôleurs qui permettent de définir des interactions entre les os du squelette (par exemple, si je bouge tel contrôleur, le talon se lève mais la pointe du pied reste au sol) . Selon le résulta souhaité on peut obtenir des squelettes très complet et complexe.
Animation : Contrairement à l’animation traditionnel sur papier, où il faut tout dessiner image par image. En 3D, l’animation consiste à créer des « poses clé« . Le logiciel va ensuite créer, à chaque image (« frame« ) les positions intermédiaires entre de deux poses clé. L’animation consistera donc a créer toutes les poses clé, et à gérer leur timing et leur interpolation (accélération, décélération) grâce à des courbes, pour créer l’effet souhaité.
Paramétrage de dynamique et physique : Par défaut les objets peuvent s’interpénétrer, et ne bougent que si on les déplacent. On peut, lorsque cela est nécessaire, leur appliquer des forces (vent, gravité…) pour influencer leurs comportements. Dans le cas de l’eau (ou d’autre fluide) il existe plusieurs méthodes pour simuler son déplacement. Si un personnage porte des vêtements il faudra aussi peut être paramétrer la manière dont le tissu interagit avec le corps du personnage, le vent, la gravité. Il existe aussi tout une partie du logiciel dédiée à la création et au paramétrage de particules, qui permettent de faire des poils, des cheveux, des boules de polystyrène… Tout ceci peut être très pointu selon ce que l’on souhaite obtenir, et peut nécessiter des réglages fins, pas mal de tests, et beaucoup de temps de calcul.
Retouche de plan et compositing : C’est un peu l’équivalent des retouches 2D sur une image fixe, mais appliqué à une suite d’images qui va définir un plan. On va pouvoir faire plus ou moins la même chose qu’avec les logiciels de retouche 2D avec la limitation qu’il faut le reproduire sur des images en mouvement. On peut aussi ajouter des effets, fusionner différents rendus entre eux, ajouter du texte animé… On devra calculer un export des plans avant de les intégrer au montage.
Montage et export : On assemble les différents plans en fonction de la chronologie souhaitée, que l’on synchronise avec le son. On peut aussi ajouter des effets de transitions, un générique… l’export est en fait le rendu du montage, c’est le moment ou l’on choisi le format et le taux de compression de la vidéo.
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