Création de personages 3D

décembre 2004

Dans le cadre du projet d’ani­ma­tion du véhi­cule à voile sur la mer, voici la créa­tion de per­son­na­ges en 3D, avec rig pour l’ani­ma­tion, vête­ments en "cloth simu­la­tion" et four­rure...

JPEG - 76.9 ko

Tout d’abord, il faut des images de réfé­rence des per­son­na­ges à créer. L’illus­tra­tion ci-dessus permet de visua­li­ser deux per­son­na­ges avec les pro­por­tions (deux tailles dif­fé­ren­tes) et la vision de ce à quoi ils devraient res­sem­bler avec leurs habits. Idéalement, il fau­drait des vues de face, de côté et de haut, sur­tout pour les per­son­na­ges qui ont une mor­pho­lo­gie très par­ti­cu­lière. Ici, nous nous conten­te­rons de créer des enfants de manière réa­liste. La prin­ci­pale carac­té­ris­ti­que, c’est que les pro­por­tions d’un enfant varient énormément en fonc­tion de son âge. Plus il est jeune, plus la hau­teur de sa tête est grande par rap­port à celle de son corps.

Nous allons créer quatre enfants dont les âges sont com­pris entre huit et dix ans. Nous nous arrê­te­rons plus sur les aspects tech­ni­ques que mor­pho­lo­gi­ques. Des repré­sen­ta­tions en volu­mes des enfants ont été créées dans une posi­tion de jambes légè­re­ment écartées, avec les bras étendus, nous ver­rons plus tard pour­quoi. L’ensem­ble doit être formé d’un seul objet, de la tête aux pieds. Il est pos­si­ble de réu­ti­li­ser le même per­son­nage et de modi­fier ses pro­por­tions et de modi­fier chaque tête. Comme ils auront des habits en cloth simu­la­tion, il n’est pas néces­saire que leurs corps sou­vent réa­lisé d’une très haute défi­ni­tion (en nombre e poly­go­nes), mais la tête, par contre, doit être très détaillée. Pour ces per­son­na­ges, l’inté­rieur de la bouche et la den­ti­tion ont été modé­li­sés. Ceci per­met­tra de filmer des gros plans des visa­ges même quand ils auront la bouche ouverte.

Une fois que les quatre modè­les sont réa­li­sés, avec les pro­por­tions pro­pres à chacun, il faut leur créer un sque­lette. On uti­lise une fonc­tion à part entière d’un logi­ciel 3D qui permet de faire une struc­ture d’os vir­tuels, de pièces méca­ni­ques rigi­des qui se dépla­cent les uns en fonc­tion des autres. Pour placer les join­tu­res des os, on se base sur les posi­tions natu­rel­les des axes des par­ties qui bou­ge­ront sur le per­son­nage, comme les genoux, les coudes, les han­ches... On place également l’extré­mité d’os sur les deux mâchoi­res. On peut également en placer sur l’avant de la tête pour esquis­ser des défor­ma­tions du visage.

JPEG - 42.8 ko

La figure de gauche de l’image ci-dessus illus­tre le posi­tion­ne­ment des os du sque­lette sur l’objet géo­mé­tri­que (le corp). L’inté­rêt d’un tel sys­tème est de hyé­rar­chi­ser les os, ce qui fait qu’ne dépla­çant ou pivo­tant l’un d’eux, ceux qui en dépen­dant sui­vent les dépla­ce­ment. C’est pra­ti­que lorsqu’on veut faire pivo­ter le bassin d’avoir les jambes qui sui­vent. Aussi, il peut être inté­res­sant que les doigts sui­vent le mou­ve­ment de la main, qui suit celui du bras... Et que le pied reste au sol lorsqu’on déplace le bassin ou la jambe, ce qui est réa­lisé avec le sys­tème de ciné­ma­ti­que "inverse". La com­plexité du sque­lette peut être défini en fonc­tion des besoins en ani­ma­tion. N’oublions pas qu’il est pos­si­ble de res­trein­dre le degré de liberté de chaque os : on peut contrain­dre son angle de rota­tion en fonc­tion des besoins phy­sio­no­mi­que. En pra­ti­que, on limi­tera les mou­ve­ments du cou sur un seul axe de rota­tion, et évitera qu’il ne puisse "se retour­ner" et ne pas per­met­tre que le bras se plie dans le sens qui ne lui est pas natu­rel.

Ensuite, por faci­li­ter l’ani­ma­tion du sque­lettte (car on n’anime que le sque­lette, le corps suivra ses mou­ve­ments) on peut ajou­ter des objets qui ne seront pas affi­chés comme sur l’image de droite (voir plus haut). Les trian­gles cor­res­pon­dent à des éléments fré­que­ments uti­li­sés en ani­ma­tion, comme les pieds, les poi­gnets ou l’angle des jambes et des coudes. De larges cubles qui seront invi­si­bles au final repré­sen­tent également des objets plus com­plexes qu’on pourra animer ici : le haut du bassin, les han­ches, la tête... on ani­mera uni­que­ment ces gros objets et le sque­lette (ainsi que le corp) sui­ve­ront sans le mou­ve­ment. Avec ces objets impli­ci­tes, il est plus aisé de visua­li­ser des poses pour le per­son­nage, et d’affi­ner ensuite les détails (doigts, visage...). Il est tou­jours impor­tant de tester le sque­lette avec des poses cou­ran­tes ou extrê­mes pour le per­son­nage pour déce­ler si les limi­tes ne sont pas vites attein­tes.

En paral­lèle, il est néces­saire d’ajus­ter la façon dont l’objet du corp "colle" au sque­lette. C’est la tâche appe­lée "skin­ning". Il faut que chaque zone de modèle soit influen­cée par un os en par­ti­cu­lier, et qu’on défi­nisse com­ment chque détail de l’objet se com­porte aux endroits où plu­sieurs os sont pro­ches (coudes, genous par exem­ple). Cet aspect néces­site par­fois plu­sieurs affi­na­ges, en fonc­tion de poses extrê­mes du sque­lette (grand-écart ou bras croi­sés sur le torse par exem­ple). Avec le "skin­ning", on peut également défi­nir plu­sieurs os accro­chés à des par­ties du visage, dépla­çant ses zones, agis­sant comme des mus­cles. Notons que le sys­tème de mus­cles peut être simulé par des scripts ou faire partie du logi­ciel 3D.

JPEG - 36.5 ko

Une fois que l’objet géo­mé­tri­que (le corp) suit fidè­le­ment le sque­lette en toutes cir­cons­tan­ces, le per­son­nage est prêt à être animé.

JPEG - 93.6 ko

Désormais, nous allons nous occu­per de son appa­rence visuelle. Il est pos­si­ble de pein­dre des habits sur le modèle du corp, dans le cas ou ce seraient des habits mou­lants, ou que le per­son­nage fut vu de loin. Dans le cas de ces per­so­na­ges, ils por­tent soit une robe soit des man­teaux amples, qui réa­gis­sent au vent. Il faut donc les vêtir de d’habits qui flot­tent en fonc­tion de leurs dépla­ce­ments et des inte­rac­tions exté­rieu­res. Nos uti­li­sons donc une fonc­tion prête à l’emploi dans les ver­sions com­plè­tes des logi­ciels 3D, le sys­tème de simu­la­tion de vête­ments dit "cloth simu­la­tion". Sur l’image plus haut, un per­son­nage est figé bras écartés pour per­met­tre de lui tailler un haut de vête­ment avec des man­ches plus faci­le­ment. Des pièces du vête­ment sont des­si­nées sur des plan­ches plates pour qu’elles cor­res­pon­dent à des patrons d’habillage. Une pièce est des­ti­née au devant, une au der­rière, elles sont ensuite cou­sues ensem­bles (voir les peti­tes hachu­res sur les bords des pièces plates. D’autres sont conçues pour le pan­ta­lon. Notons la cage entou­rant la tête qui sera des­ti­née à la capu­che. Sur les repré­sen­ta­tions du milieu et de droite (tou­jours de l’illus­tra­tion du haut), le per­son­nage est figé en posi­tion de course. L’habit est désor­mais une pièce de géo­mé­trie et suit les mou­ve­ments du corp (qui est, rap­pe­lons-le, lui aussi un objet de géo­mé­trie). Le corp est défini comme objet de col­li­sion pour l’habit. Ce der­nier va donc désor­mais "flot­ter" autour de lui (plus ou moins loin, selon défi­nit).

Pour que l’habit suive les mou­ve­ments du corp, il faut que la simu­la­tion début avec la posi­tion de repos (le per­son­nage avec les jambes légè­re­ment écartées et les bras étendus). Suivant l’évolution de l’ani­ma­tion, l’habit va suivre les mou­ve­ments du corp. Pour chaque ani­ma­tion du per­son­nage, il faudra partir de cette posi­tion et lais­ser le vête­ment "s’habi­tuer" à la nou­velle posi­tion de l’objet du corp. Evidemment, il faut bien ajus­ter les para­mè­tres de la simu­la­tion d’habit. La fonc­tion­na­lité est prévue pour un grand nombre de pos­si­bi­li­tés, il est impor­tant d’ajus­ter les para­mè­tres d’étirement et de fric­tion de l’habit en fonc­tion de l’échelle pour que ce der­nier se com­porte comme un lourd man­tean de cuir plutôt qu’un t-shirt léger. Ceci néces­site par­fois beau­coup de régla­ges basés sur des affi­cha­ges d’ani­ma­tion à la vitesse nor­male (voir plus bas).

Parfois, des points de l’habit res­tent accro­chés aux autres, il faut ainsi régler les col­li­sions entre les éléments du vête­ment lui-même. Tout ceci est recal­culé chaque fois que les régla­ges sont modi­fiés, ce qui peut pren­dre beau­coup de temps. L’ani­ma­tion ci-des­sous repré­sente un des nom­breux essais sur les mou­ve­ments du vête­ment :

Même si le vête­ment n’est pas par­fait, on peut mas­quer cer­tai­nes imper­fec­tions en choi­sis­sant une appa­rence qui les cache. Pour le cas de nos quatre enfants, la plu­part ont des vête­ments en four­rure. Sous celle-ci, on ne verra pas que cer­tai­nes par­ties du vête­ment res­tent atta­chées entre-elles (sauf s’il se com­porte trop comme du che­wing-gum). La four­rure est ici obte­nue avec une nou­velle fonc­tion­na­lité de la plu­part des logi­ciels 3D com­plets : fur simu­la­tion. On pour­rait la simu­ler avec des scripts et des par­ti­cu­les (ce que la fonc­tion­na­lité uti­lise intrin­sè­que­ment pour cet effet). Le prin­cipe en est que des poils "guides", peu nom­breux, réa­gis­sent aux lois de la phy­si­que (comme des par­ti­cu­les, des soft- ou rigid-bodies), les autres poils se com­por­tent sui­vant les guides, avec un peu d’aléa­toire pour illus­trer le nombre et la mul­ti­tude. La deuxième image de la série plus haut illus­tre un rendu des poils de la four­rure. Une tex­ture avec dif­fé­ren­tes cou­leurs a été attri­buée aux zones de poils. Pour être com­plet, il est pos­si­ble d’ajus­ter, outre la cou­leur, la flexi­bi­lité des poils guides de dif­fé­rents endroits de la sur­face (de l’objet sur lequel ils sont collés) ainsi que leur lon­gueur. Ce sys­tème peut être uti­lisé pour des poils assez longs, mais pas trop. Pour des nattes de che­veux, il est actuel­le­ment plus simple d’uti­li­ser la tech­ni­que de cloth simu­la­tion.

Voilà les per­son­na­ges prêts à être mis en situa­tion dans un décor. La vidéo sui­vant réca­pi­tule en image toutes les étapes de leur cons­truc­tion (sauf le tex­tu­rage et les poils) à tra­vers une ani­ma­tion simple.

Dans la même rubrique

Voici un trucage qui représente une action virtuellement impossible. Remettre un élément qui était flou, hors de la zone de focus de l’objectif de la caméra, net ! Évidemment, cet...
Ce plan a été particulièrement hardu à réaliser. On ne se douterait de rien en regardant sa version truquée (ci-dessus), et pourtant... La vitre du passager avant-droite n’était pas...
Toujours pour le court-métrage "Ring a Ding Ding" de Valérie Flores, un grand nombre de plans mettant en scène la bague, il était nécessaire de la mettre en valeur. Certaines...
Pour "Ring a Ding Ding", un court-métrage réalisé par Valérie Flores, il y eu un grand nombre d’effets à réaliser en post-production. Parfois, cela était pour la raison qu’ils...
Voilà un modeste projet où j’ai un peu mis en scène des morceaux de film. C’était à l’origine tiré d’une série de poses pour une séance photographique. Elles ont été assemblées en...
Ce projet est né d’une volonté d’expérimenter différents aspects du logiciel 3D. Pour le coup, j’ai trouvé intéressant de montrer des tests relativement peu concluants, d’assumer et...
Le réalistateur du court-métrage Toxic voulait ajouter une animation avec des aiguilles qui se plantaient à l’écran pour afficher les lettres du titre au moment del’apparition à...
Sur ce plan du court-métrage Toxic, c’est la seule fois où on aperçoit le visage du tortionnaire. Comme on est dans un univers onirique, où on se demande si c’est l’imagination du...
Toujours pour le court-métrage "Toxic" de Jopo (produit par FunkU Reprazent en 2007), ce plan nécessitait de matérialiser les ondes sonnores. Dans l’histoire, la tête du...
Explorons une série d’effets visuels pour un court-métrage : "Toxic", réalisé en 2007 par "Jopo" pour Funk U Reprezent. Le film a été tourné en pellicule puis monté en numérique. Il...
Voici un projet de court-métrage sur le Skate-board. Nous allons nous arrêter sur des techniques pour "vieillir" un plan, mais le montage du film est également intéressant pour...
Voilà un petit projet pour le titre d’une vidéo de skate : "T’inquiète", réalisée en 2007 par Darktone. Il s’agissait de créer une mer de nuages, qu’il n’avait pas été possible de...
Les plans avec la mer en gros plan ont constitué le plus gros travail dans ce projet d’animations médiévales. L’atmosphère du ciel a nécessité des nuages volumétriques animés et...
Cette scène a été développée dans le cadre du projet de jeu vidéo médiéval sur DVD, comme le précédent article. Cette fois-ci, le système de particules a été poussé un peu pllus loin...
Dans le cadre d’un projet de jeu vidéo sur DVD ayant pour thème le jeu de rôle médiéval, une bibliothèque de plans a été réalisé en 3D. Plusieurs outils ont été développés pour servir...
Le projet que voici est une expérimentation technique. Il s’agit de simuler un bateau. Pour réduire le champ d’application, ce ne fut pas un bateau qui vogue sur l’eau (une...
Voici un petit projet pour une compagnie ferroviaire (la SNCF). Il s’agissait de réorganiser les ateliers de manière plus ergonomique, pour permettre aux ouviers de mieux gérer...
Un ami voulait monter un programme de télévision anglaise. Il lui fallait une séquence de présentation, et éventuellement un habillage pour les décors (il désirait filmer sur...
Toujours dans le cadre de ma formation universitaire, j’ai réalisé un projet pour le cours de compositing. Il fallait mixer plusieurs sources d’images animées (vidéo, 3D,...
Toujours dans le cadre universitaire, un projet de groupe a été proposé. Le sujet imposé était de réaliser une animation totalement en 3D (avec Softimage XSI) Ce fut l’opportunité...
Humpty Dumpty sat on a wall, Humpty Dumpty had a great fall, All the king’s horses ans all the king’s men, Couldn’t put him back together. Ce projet, en cours...
Ayant délaissé quelques temps la création numérique, me voilà à faire des projets universitaires en 3D (pour une formation technique, pas prioritairement artistique). La première...
Après avoir abandonné mon vieux Mac et le fidèle logiciel 3D, me voilà à expérimenter avec Blender (un logiciel gratuit qui tenait sur une seule disquette !) sur mon premier modèle...
Voilà un projet d’architecture et d’animation de personnages. J’ai tout d’abord réalisé un stade de manière assez simple (un profil révolutionné autour d’un axe vertical). Cette...
Le film "Jurassic Park" (de Steven Spielberg en 1993) avait marqué les esprits. C’était le premier film qui mettait en scène des animaux entièrement de synthèse. Pour...
Voilà de nouveau un film qui inspire une expérimentation technique : recréer une surface d’océan. A cette époque, c’était une tâche des plus compliquée pour les professionnels du...
Vous l’aurez deviné, ce projet était une copie d’une scène d’un film connu pour ses effets spéciaux. Le but était de recréer une image proche, travaillant l’éclairage intérieur et...
Voici venu le temps de tester les logiciels de paysage. Après quelques essais avec des générateurs de fractales, j’ai utilisé la première version de Bryce pour réaliser une paysage...
Cette image, entièrement en 3D représentait un projet avec beaucoup d’élements différents. Le but de l’exercice résidait dans les textures. Les bâtiments sont simples, mais les...
Voilà la plus vieille image que j’ai conservée. Il s’agit de la reproduction d’une scène du film Star Wars (probablement le Retour du Jedi) Elle date des années 90 quand...
J’ai commencé l’infographie à l’âge de 12 ans sur un vieux Macintosh de bureau. On m’a procuré Photoshop 3 avec sa documentation papier que j’ai dévorée en quelques semaines avant le...

Archives

février