Titre avec des particules

juin 2007

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 l’image de la pre­mière scène. Evidemmment, cela n’a pas pu être filmé. Il aurait fallu tour­ner la chute d’aiguilles et repas­ser le film au ralenti ! J’ai donc réa­lisé le plan en 3D avec une mul­ti­tude de par­ti­cu­les. Une pre­mière pré­ro­ga­tive était de réa­li­ser les éléments de manière ultra-réa­liste. Ensuite, la for­ma­tion de chaque lettre à l’image devait appa­raî­tre afin de créer un effet mys­té­rieux et faire devi­ner le titre TOXIC au der­nier moment.

Comme il devait y avoir des mil­liers d’aiguill­les, l’uti­li­sa­tion de par­ti­cu­les ins­tan­ciées deve­nait néces­saire. La dif­fi­culté était de les faire toutes plan­ter mas­sées en grou­pes qui for­maient les let­tres. Pour cet effet animé, une option était :

  • d’éjecter les aiguilles (les particules) à partir de leurs positions finales vers la caméra et de jouer ensuite le film à l’envers.
  • d’émettre les particules et de les attirer vers des cibles en forme de lettres.

La seconde option a été choi­sie. Les par­ti­cu­les ont été éjectées à partir de cinq émetteurs à la forme de chaque lettre du titre.Les par­ti­cu­les de cha­cune conver­geait vers une cible (goal object) de la forme de lettre. L’ani­ma­tion sui­vante repré­sente une étape de test de cette méthode.

Comme les aiguilles rebon­dis­sent sur l’objet cible, des objets de col­li­sion ont été placés juste devant les cibles. Ainsi, les par­ti­cu­les s’immo­bi­li­sent sur les objets de col­li­sion. Dans les pré­cé­dents arti­cles, on n’a parlé des par­ti­cu­les qu’en pra­ti­que. Elles "nais­sent" lors de leur émission, ont unn com­por­te­ment (posi­tion, vitesse, orien­ta­tion dans l’espace...) qui varie en fonc­tion du temps (modi­fié d’une image à l’autre, en fonc­tion de la pré­cé­dente) et meu­rent (dis­pa­rais­sent) au bout d’un temps défini ou lors d’une col­li­sion. Tous les para­mè­tres des par­ti­cu­les varient avec une petite dif­fé­rence entre cha­cune, avec une part d’aléa­toire. Comme pour le projet "Tempête autour d’un cha­teau", les aiguilles ont unn com­por­te­ment simi­laire aux nuées de flè­ches lorsqu’elles ren­contrent un obs­ta­cle. Lors de l’impact, il s’agis­sait de conser­ver l’angle d’inci­dence et de figer (une repro­duc­tion de) la flèche sur l’objet de col­li­sion.

Sur l’image ci-des­sous, de nom­breu­ses par­ti­cu­les sont fichées dans les objets de col­li­sion. Il aura fallu ajus­ter leur nombre pour qu’à l’arri­vée elles soient mas­sées et que chaque lettre soit suf­fi­sem­ment visi­ble et lisi­ble. Une fois pantée, chaque par­ti­cule devait tour­ner et briller en reflé­tant la lumière comme des paillet­tes (ce qui n’est pas très noti­ça­ble dans les vidéos com­pres­sée pré­sen­tées sur inter­net).

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Nous n’avons pas vrai­ment parlé de la fabri­ca­tion des aiguilles elles-même, leur géo­mé­trie est très simple. Comme on ne les voit que de der­rière, elles ont été mode­lées en consé­quence. Quelques modè­les dif­fé­rents ont été créés, mais avec peu de chan­ge­ments. L’inté­rêt d’avoir plu­sieurs modè­les réside ici sur­tout dans les varia­tions de tex­tu­res...

Bien-sûr, le plus impor­tant était le mou­ve­ment géné­ral, la vitesse de dépla­ce­ment des aiguilles et les appa­ri­tions de cha­cune. Comme les par­ti­cu­les pos­sè­dent une grande part d’aléa­toire dans leurs posi­tions et dépla­ce­ments, il a fallu faire inter­ve­nir de nom­breux para­mè­tres pour influer sur elles : tur­bu­len­ces, objet de col­li­sion autour de la caméra pour éviter qu’elles s’en appro­chent trop, répul­sion entre les par­ti­cu­les pour ne pas qu’elles ren­tr­net les unes dans les autres etc...

Une fois cette étape d’ani­ma­tion vali­dée par le réa­li­sa­teur, le sys­tème de par­ti­cu­les a été "gelé", c’est à dire que leurs mou­ve­ments au cours de l’ani­ma­tion ont été enre­gis­trés. Plus aucun aléa ne sera ajouté. Chaque fois que l’ani­ma­tion sera jouée, les aiguilles se com­por­te­ront exac­te­ment comme la fois pré­cé­dente.

Des sour­ces de lumière ont ensuite été ajou­tées en repro­dui­sant le modèle d’éclairage de la pre­mière scène du film, d’après les notes du réa­li­sa­teur. D’autres ont été ajou­tées pour réhaus­ser la lumière ambiante, ainsi que des sour­ces tour­nan­tes pour faire briller les aiguilles une fois qu’elles sont aglu­ti­nées en let­tres. Les objets de la scène ont ensuite été sépa­rés en cou­ches : une pour la matière ambiante, une pour le maté­riau ensan­glanté, plu­sieurs pour la lumière spé­cu­laire, une pour les réflexions, ainsi que d’autres plus tech­ni­ques pour les mas­ques (canal alpha) , pro­fon­deur de champ (canal Z), cou­leurs, sépa­ra­tion des zones ensan­glan­tées... Elles ont ensuite été ras­sem­blées en com­po­si­ting et ajus­tées sépa­ré­ment.

Voilà un exem­ple d’ajout de plu­sieurs cou­ches pour les maté­riaux ambiants :

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Voici sur l’illus­tra­tion sui­vante un exem­ple avec les passes d’éclairage :

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L’image tout en haut repré­sente la passe de matière dif­fuse (passe "beauty"), c’est la matière de base éclairée par les lumiè­res qui ne reflète que de manière douce. Celle du milieu est un masque qui laisse entre­voir les por­tions des maté­riaux des aiguilles qui reflè­tent de la lumière spé­cu­laire (réfléxions de la lumière de façon crue). L’image tout en bas est une illus­tra­tion du com­por­te­ment de la matière spé­cu­laire sur les aiguilles (cli­quez sur l’image pour la voir en plus grand et sur le bouton "retour" du navi­ga­teur pour reve­nir à l’arti­cle). Avec un rendu en passes et un logi­ciel de com­po­si­ting, il est pos­si­ble de com­bi­ner des maté­riaux très dif­fé­rents sur chaque couche et de les com­bi­ner grâce aux mas­ques (ou caches). On peut même créer un maté­riau en niveau de gris pour l’uti­li­ser uni­que­ment comme masque. Sur l’image du para­gra­phe sui­vant par exem­ple, des maté­riaux ont été attri­bués aléa­toi­re­ment à des par­ti­cu­les avec des cou­leurs pour chaque aiguille. Ainsi, il est pos­si­ble d’isoler une cou­leur en com­po­si­ting et de faire appa­rai­tre cette aiguille iso­lé­ment sur un calque et lui ajou­ter un trai­te­ment spé­ci­fi­que de cor­rec­tion de cou­leur. Avec cette tech­ni­que appli­quée à de nom­breu­ses aiguilles, il est pos­si­ble d’ampli­fier l’effet de mul­ti­tude en intro­dui­sant des varia­tions sup­plé­men­tai­res. L’opé­ra­tion peut être faite sur des cal­ques de passes en par­ti­cu­lier (réflexions, spé­cu­lai­res...), ainsi les pos­si­bli­li­tés sont infi­nies.

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Evidemment, il aura fallu faire le rendu de toutes les images de l’ani­ma­tion pour cha­cune des passes, aug­men­ter le temps de calcul. Comme il y avait des cen­tai­nes de mil­liers de par­ti­cu­les affi­chées, la scène a été opti­mi­sée et le rendu de chaque lettre a été effec­tué spé­pa­ré­ment (mais tou­jours en passes), puis toutes les images ras­sem­blées en com­po­si­ting. Enfin, une passe des plus impor­tan­tes est celle de pro­fon­deur de champ, le canal Z (à droite sur l’image pré­cé­dente). Hormis le fond (ici en noir), le gris le plus foncé (noir) repré­sente le pre­mier plan et le blanc ce qui est le plus éloigné de la caméra. On notera que les aiguilles sont repré­sen­tée avec une échelle de niveaux de gris car leur lon­gueur s’étent dans le champ de la caméra. Cette passe sert prin­ci­pa­le­ment à ajou­ter un effet de flou (de pro­fon­deur de champ, de mou­ve­ment) aux aiguilles. Ces deux pro­cé­dés sont habi­tuel­le­ment très longs à cal­cu­ler en 3D, il est donc sou­hai­ta­ble de les réa­li­ser en post-pro­duc­tion dans le logi­ciel de com­po­si­ting. Cela permet également plus de contrôle sur leur inten­sité.

Une fois que toutes les cou­ches sont empi­lées, com­bi­nées et ajus­tées, on pro­cède à un nou­veau rendu (dans le logi­ciel de com­po­si­ting) pour obte­nir une image "plate" en niveaux de gris qui est désor­mais prête à être inté­grée au film.

Voici l’aperçu de la ver­sion défi­ni­tive de l’image que nous avons uti­li­sée pour ces exem­ples :

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Et voilà le plan final du titrage avec les aiguilles au début du film (à 0’33") :

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