Mots clés

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À travers la présentation de certaines des meilleures réalisations de l'année écoulée, la conférence VFX, devenue traditionnelle, veut proposer un état de l'art à la fois technique et artistique constituant une source d'inspiration.

Realise Studio : une autre voie pour le rendu

"Le travail que je vous présente aujourd'hui est basé sur quatre années de frustration dans le domaine du rendu", précise en préambule Jordi Bares Dominguez, de Realise Studio. Partant du constat que l'on peut trouver aujourd'hui, dans n'importe quel appareil photo, des paramètres aussi classiques que sensibilité, ouverture, vitesse d'obturation, le directeur créatif adjoint s'est demandé pourquoi l'on ne pouvait avoir ce type de profils dans le domaine des images de synthèse 3D : "La réponse est évidemment économique."

Actuellement, le marché du rendu se partage selon deux outils majeurs : Renderman d'un côté, sur le mode "bake and use", qui nécessite notamment un travail en amont sur les textures, couramment utilisé par les gros studios, et Mental Ray, qui est plus adapté aux petites structures, avec un mode d'emploi aisé. Jordi Bares Dominguez pointe aujourd'hui la situation chaotique de la phase de rendu dans le processus de production.

Il dresse ensuite une liste de points problématiques, qui peuvent expliquer cette situation. "On oppose, par exemple, préproduction et production, ce qui ne permet pas d'intégrer en amont des contraintes qui surviennent plus tard. La partie développement visuel est souvent déconnectée du contexte de production. Par ailleurs, la production souffre d'une abondance d'itérations, avec de nombreuses variables qui nuisent à l'efficacité du process, avec, en outre, des divergences sur la pertinence de telle ou telle solution – chacun a son idée. Conséquence : on étrangle la créativité, ce qui renforce les difficultés de production."

Pour lui, trop d'approches de rendu tuent le rendu : "réel, photo-réaliste, hyper-réaliste, pseudo-réaliste, etc. Pourquoi ne pas simplifier ?"

Reprenant la variable caméra, dans la phase de rendu, il explique que "l'on peut très bien s'en passer, dans la mesure où il suffit de reprendre les données prises sur le décor ou le plateau par le directeur de la photographie. Concernant le lighting, c'est toujours le même principe naturel : son calcul est donc, de fait, très facile. On peut capturer les données via une sphère HDR, on peut les manipuler… bref, on pourrait aussi s'affranchir de cette variable." On oppose souvent, comme difficulté majeure à rendre une texture, le matériau proprement dit. Jordi Bares Dominguez rétorque qu'il "suffit de s'appuyer sur le tableau périodique des éléments, qui référence tous les types de comportements physique et chimique des éléments. Il est indispensable que les comportements (des matériels) soient basés sur des mesures réelles et normées, et pas sur des opinions."

La BRDF (pour Bidirectional Reflectance Distribution Function), ou fonction distributive de réflectance bidirectionnelle, est utilisée depuis des années ? mais pas avec cette terminologie – par les peintres ou les photographes pour retranscrire ce qu'ils capturent, selon différents angles de lumière et conditions atmosphériques. Aujourd'hui, la BRDF est présente partout, modifiant la perception du réel, selon l'emplacement de la personne (ou de la caméra), la place du soleil (ou des sources d'éclairage), avec des variables de dispersion (scattering), notamment.

Fort de ce constat naturel, Jordi Bares Dominguez s'interroge alors sur le choix de Renderman ou de Mental Ray : "Au final, est-ce que cela ne complexifie pas quelque chose qui devrait être plus objectif ?" Sa proposition pour une phase de rendu plus efficiente est de mettre en place différentes librairies : des caméras présentes sur le marché (avec tous les paramètres possibles évoqués plus tôt), incluant des simulations d'optiques ; des types de lumière possibles ; des matériaux présents dans la nature, avec leurs caractéristiques physiques et chimiques.

Le directeur créatif de Realise Studio est parfaitement conscient qu'une telle direction ne sera pas forcément, ni unanimement, ni immédiatement, adoptée, mais reste confiant sur le fait qu'adaptée aux workflows actuellement mis en place, "cette seule décision peut avoir des répercussions sur l'ensemble de la chaîne".

Buf : les effets visuels de The Grandmaster

Sorti en 2013 et réalisé par Wong Kar-wai, The Grandmaster (Jet Tone Production) est un long métrage retraçant les prémices de l'âge d'or du kung-fu dans les années 1930 en Chine. Buf avait déjà collaboré avec le metteur en scène en 2004 pour son film 2046.

Sur The Grandmaster, Isabelle Perin-Leduc était en charge de la partie VFX post-tournage, tandis que Yann de Cadoudal était présent tout au long de la prise de vues : "Il y a eu presque trois ans de postproduction sur ce film, qui a débuté avec un test sur une séquence de neige. L'idée était alors de passer le long métrage en 3D relief, ce qui impliquait d'effacer toute la neige de la séquence, de la remplacer par son équivalent numérique et, enfin, de créer le deuxième œil, la prise de vues ayant été faite en mono", rappelle Isabelle Perin-Leduc. D'autres tests pour styliser les scènes de combat ont également été effectués, mais, dans les deux cas de figure, sans succès, et la stéréoscopie ainsi que ces effets de motion blur ont été abandonnés.

Yann de Cadoudal rappelle : "Le tournage s'est étalé sur deux ans, ce qui nécessite une présence constante tant le film a évolué. En outre, Wong Kar-wai est quelqu'un de très précis qui peut modifier n'importe quel détail qui ne lui convient pas et, du coup, refaire la scène." Une grosse partie de l'action se déroule sous la neige mais, si le tournage a bien débuté dans les conditions météorologiques idéales, son étalement a contraint la production à ajouter de la neige synthétique sur le plateau. "Là non plus, le résultat ne s'est pas avéré concluant et nous avons dû refaire certains décors, en effaçant la neige synthétique pour reconstituer un environnement complet en images de synthèse. Pour les plans simples, par contre, seul un étalonnage s'est avéré nécessaire."

Sur les 512 plans truqués que Buf a pris en charge, 400 comportaient des chutes de neige. "Nous avons mis en place des simulations de flocons tombant mais sans interaction avec les acteurs", raconte Isabelle Perin-Leduc. "Ensuite, nous avons tourné à des vitesses différentes – 24, 48, 72 et 96 images/seconde – et, pour chacune d'entre elles, nous disposions ainsi d'un set de références. Cela nous a permis de réutiliser ces éléments à la fois comme base et comme élément de fabrication. La phase d'interaction avec les acteurs et leurs mouvements a nécessité également la création d'un système avec des réglages de base pour chaque vitesse de chute, intégrant des paramètres de densité, vitesse et modes d'interaction : les mouvements des acteurs, surtout dans les scènes de combat, influaient sur le côté erratique de la chute."

Le second poste important sur les VFX se focalisait sur la séquence de combat dans une gare, avec un train en arrière-plan. Celui-ci a été photographié sous toutes les coutures, pour pouvoir ensuite le modéliser en 3D. "Nous avions à la fois un plateau avec le train, rappelle Yann de Cadoudal, et un plateau fond vert. Sur ce dernier, on a repris les paramètres de la caméra du chef opérateur, mais avec une focale un tout petit peu plus large et un peu moins de defocus, pour obtenir la bonne lumière et être le plus réaliste possible." Le train a ensuite été mappé sur le modèle 3D créé par Buf.

Pointilleux à l'extrême, Wong Kar-wai s'est rendu compte que les fenêtres éclairées du train passant devant les deux adversaires donnaient une lumière intermittente que n'auraient pas fournie les plans fond vert : "Nous avons donc intégré des flashs de lumière au même rythme que celui du train, pour avoir une cohérence entre les plans. Malheureusement, nous avons constaté que la lumière des plans dans le studio fond vert était trop forte par rapport à celle du tournage. Par conséquent, on nous a demandé de recréer la lumière plateau émanant des fenêtres du train et tombant sur les acteurs pour que l'ensemble fonctionne…"

Hormis ces deux postes importants, Buf a réalisé des effets de poils sur les bonnets des acteurs, de bourre de vêtements lorsque ceux-ci sont tailladés.

Si tous les plans du film ont été truqués entre février et mai 2011, "six mois plus tard, le réalisateur ne trouvait pas la séquence du train satisfaisante et nous avons dû la reprendre. Plusieurs mois plus tard encore, c'était le train lui-même qui ne convenait plus ; il a alors fallu retravailler cet élément, mais comme le montage avait, entre-temps, changé, cela a eu comme conséquence de refaire plusieurs autres plans", explique Isabelle Perin-Leduc.

En tout, 63 graphistes ont collaboré sur ce film tout au long des trois ans de postproduction.

Question à Yann de Cadoudal et Isabelle Perin-Leduc

Tous ces allers-retours et modifications de plans ont forcément eu un impact sur le coût de votre travail ? Comment avez-vous géré cela ?
C'est vrai que nous avons refait pas mal de choses, dont certaines très tardivement, ce qui est financièrement lourd. Et il y a eu renégociation du contrat de prestation. Mais, de toute façon, l'intérêt artistique de créer ces VFX pour un tel projet primait.

Framestore : Iron Man 3 en mode fusion

Le studio anglais Framestore a pris en charge plusieurs types d'effets visuels du film Iron Man 3, notamment les effets de la drogue Extremis, qui offre aux vilains de service des super-pouvoirs. "Il s'agissait principalement de modéliser l'anatomie des personnages ingérant la drogue, avec la création du squelette mais aussi des muscles, des veines et les capillaires. Ensuite, nous avons créé le rigging de toute l'anatomie, système veineux inclus, puis opéré le tracking des acteurs dans les plans tournés avant d'ajouter les effets et le lighting", explique Alexis Wajsbrot, superviseur effets spéciaux et images de synthèse.

Pour cette production, Framestore a fait appel à 97 graphistes sur 5 mois, répartis dans dix départements : tracking, rigging, modélisation, animation, FX, shaders, lighting, éditorial, compositing et production. Quelque 178 plans ont été truqués, dont 113 demeurent dans le film, avec un seul plan nécessitant trois mois de travail et 231 remises de plan (dailies). Une vingtaine de logiciels ont été mis à contribution, dont Maya, Arnold, Houdini, Nuke, 3D Equalizer, ZBrush, Photoshop. Le studio a misé aussi sur des outils propriétaires, dont un déformeur de mesh volumique et d'autres comme fRibgen, Flush, Baselight, etc.

Quels sont les effets de la drogue Extremis ? Elle donne une force surhumaine à ceux qui la prennent, avec un pouvoir autogénérateur. Pour figurer cette énergie, le parti pris graphique est sous forme de flux d'énergie qui transite via les artères mais que l'on distingue sous la peau, révélant ainsi l'anatomie du personnage. Comme la drogue est brûlante, la peau chauffe, se craquelle et émet de la vapeur. "Nous avions trois challenges principaux : mettre en place l'aspect visuel d'Extremis, ce qui impliquait une anatomie réaliste, puisque visible, tout en montrant ce flux d'énergie proche de la lave. Il fallait aussi que ce flux apparaisse comme intracorporel et non à fleur de peau. Enfin, nous devions être en mesure de reproduire les effets d'Extremis sur quatre personnages différents dans sept séquences."

Pour la partie modélisation, un scan des acteurs concernés a été réalisé, qui a été ensuite conformé pour intégrer le pipeline du studio. L'anatomie de chacun d'entre eux, des artères, système lymphatique, muscles, système respiratoire, squelette, veines et peau, a été intégralement modélisée, avec des "blockers" de lumière à chaque étape. "Le flux d'énergie court dans les veines ; pour cela, nous avons modélisé des artères bien spécifiques qui permettraient ensuite de guérir, grâce au pouvoir autorégénérateur, certaines zones du corps. Nous avons convenu que le flux d'énergie serait dirigé par les UV des meshs d'artères."

Le rig de chaque acteur scanné contenait non seulement l'anatomie complète, mais également la peau. Comme certaines parties de l'anatomie devaient être déformées, "nous nous sommes appuyés sur notre outil interne de déformeur de mesh volumique", indique Alexis Wajsbrot. Les modèles, très lourds, dépassaient largement les 2 Go, au-delà des limitations imposées par les fichiers Maya de ce type.

Le tracking a représenté un point crucial pour la production. L'environnement de chaque plan a été modélisé, puis l'équipe de Framestore a réalisé un tracking de caméra, avec suffisamment de caméras témoins pour pouvoir trianguler la position des acteurs. Le logiciel 3D Equalizer a, pour sa part, servi sur le tracking des corps et des déformations faciales. "Nous avons utilisé la même technique que pour le visage de Crâne Rouge dans le film Captain America, c'est-à-dire que nous avons tracké les marqueurs en 2D, puis opéré une reprojection sur un masque de base pour pouvoir déformer la peau selon nos besoins."

Sur la partie FX et lighting, "nous avions à créer ce flux d'énergie dans les artères qui éclairait en même temps, de l'intérieur, les corps. Globalement, nous avons opté pour deux types de flux, l'un plus en profondeur, l'autre plus proche de la peau, tous deux gérés par un set up dans Houdini ; à cela, nous ajoutions un peu de vapeur et des effets de régénération. Sur ce dernier point, l'idée était que le flux à un endroit donné provoquait la régénération. L'équipe de TD (technical directors) spécialistes de Maya FX a utilisé des simulations de fluides en 2D pour révéler les différentes étapes de dommages sur la peau."

L'équipe du lighting a dû jongler avec ces plans bien particuliers pour éviter de trop forcer le trait, sans perdre de vue la réalité physique des brûlures. Globalement, "on a procédé à quatre types de rendu pour figurer les quatre grandes étapes de dommages".

MPC : les vaisseaux dans Prometheus

MPC (The Moving Picture Company) a été sollicitée par Ridley Scott pour la fabrication de 420 plans truqués de son film Prometheus, incluant : le serpent en forme de marteau (Hammerpede) qui s'enroule autour du bras de l'un des membres d'équipage avant de se nicher dans son corps ; le vaisseau avec son équipage terrien – l'USCSS Prometheus – arrivant sur la planète où vivent les Aliens ; et, enfin, la séquence du crash entre le Juggernaut et le Prometheus. La prévisualisation s'est faite à MPC en parallèle des nombreux dessins, souvent très précis, du réalisateur.

Pour la séquence avec le Hammerpede, "l'équipe sur le plateau a travaillé avec un animatronique pour une meilleure interaction avec le décor et les acteurs", explique Ferran Domenech, superviseur de l'animation. Comme à chaque fois, le développement s'est accompagné d'un long travail de recherche (vers, serpents, etc.) sur la forme, mais aussi les textures (poulet, méduse, etc.). "Pour le rigging, il fallait penser, anticiper ses mouvements, voir comment il pouvait s'ouvrir et former cette sorte de marteau qui lui donne son aspect menaçant."

Lorsqu'il s'enroule autour du bras de l'acteur, le Hammerpede exerce d'un seul coup une telle pression que le bras se casse : "Nous avons développé un système de muscles, avec des déformeurs, nous permettant de simuler cette force. Une passe de subsurface scattering a permis d'apporter un éclairage réaliste qui ajoute au côté organique de la créature. Ensuite, nous avons modélisé et animé en keyframe le moment où il s'enroule à l'intérieur du casque et entre par la bouche. Au départ, le mouvement ne paraissait pas naturel et nous avons dû l'ajuster en fonction de la courbe de la vitre. De même, pour lui ajouter un côté organique, nous avons ajouté des couches de fluides qui collent à la vitre, avec certains paramètres de densité pour parvenir au résultat."

Si le Prometheus est majoritairement numérique, l'équipe de décors sur le plateau a créé l'un des quatre pieds d'atterrissage afin de donner l'échelle. Tout le reste est né de l'imagination des artistes sous la direction du metteur en scène. À l'inverse, le Juggernaut disposait d'une base solide, puisque son design remontait à 1978 (date du premier Alien) ; il avait été réalisé à l'époque par Hans Ruedi Giger. "Contrairement au Prometheus, le rigging du Juggernaut s'est avéré simple, dans la mesure où il n'y a aucune partie mobile", celui-ci étant en fait un énorme anneau ouvert.

Pour la séquence du crash entre les deux vaisseaux, "nous sommes passés par une phase de prévisualisation, notamment afin de déterminer la vitesse de déplacement des deux actrices qui courent sur le sol de la planète, tandis que le Juggernaut roule derrière elles", comme un pneu incontrôlable. MPC a également produit une postvis, avec sept animateurs pendant deux semaines, après la création des FX pour visualiser comment conjuguer les deux – actrices et FX – de la meilleure manière. "Tous les effets ont été créés avec Maya Particle."

Enfin, la création des doubles numériques s'est faite en deux étapes : animation keyframe et capture de mouvements dans les locaux de MPC à Londres.

Rédigé par Stéphane Malagnac, Prop'Ose, France

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