En 2001, partant d’une modélisation très sommaire initialement destinée à être affichée par un moteur 3D temps réel sur laquelle j’ai tenté d’appliquer un traitement graphique réaliste, j’ai pu progressivement développer une écriture personnelle en utilisant l’image de synthèse, un média où le geste et la matière sont difficilement spontanés. Inspiré par le travail d’Eddy Neveu qui utilisait les modèles temps réel du jeu « Dreams to Reality » (Cryo, 1996) pour les visuels haute-résolution destinés à la promotion du jeu, j’ai prolongé cette approche en utilisant des techniques de rendu photo-réalistes sur des modèles 3D à l’aspect très brut.
Travailler avec des modèles très simples et pauvres en polygones m’a permis d’utiliser sans difficulté la technique de la global illumination tout en conservant des temps de rendu très courts, autorisant de multiples essais et par conséquent une recherche visuelle approfondie. Autour de 2004, Steve et Raf Anzovins, producteurs et animateurs 3D m’ont proposé d’utiliser les résultats de mes recherches visuelles dans leur publication 3D Toons, ed. Ilex, 2004, un panorama des techniques et approches graphiques dans la production de cartoons 3D.
Par la suite, les rédacteurs de la CG Society m’ont offert de partager mon expérience au travers d’une courte série d’articles dans lesquels j’ai détaillé mon approche de l’éclairage sur des modèles 3D low polygon.
La série d’articles pour CG Society ainsi que quelques pages de « 3D Toons » sont reproduites ci-dessous.
3D Toons by Steve & Raf Anzovin, 2004
Des versions en haute définition de ces recherches graphiques sont visible sur ma page Behance.
Détails de techniques d’éclairages – CG Society, 2005
Un blindé dans la lumière
La modélisation de cette scene a été rapide car je souhaitais me concentrer sur la lumière, comme toujours. Elle consiste simplement en un champ dans lequel sont plantés des piquets autour d’un blindé aux formes un peu grossières.
- Détail étonnant : il n’y a qu’une seule lampe dans cette scene qui suggère un lever du soleil et projette des ombres allongées. La lumière de découpe bleutée que l’on perçoit sur le blindé et le robot est uniquement un reflet de l’environement de couleur bleu. Pour finir, j’ai fait appel à un réglage de brouillard dense pour donner à la scene une teinte générale et pour faire ressortir la masse du blindé sur l’arrière plan.
- L’ajout de brins d’herbes s’est imposé, car cela capte vraiment bien la lumière.
- Comme le rendu final virait trop au bleu, un ré-étalonnage des teintes les plus claires s’est révélé très utile pour restituer un lumière plus chaude.
Genèse de « Caillou », un robot perdu dans la forêt
Cette scene 3D était initialement conçue pour un rendu cartoon en temps réel. De fait la modélisation est restée très simple, avec des formes cubistes constituées de très peu de polygones. Ce n’est que plus tard que j’ai decidé d’en tirer des rendus à l’aspect réaliste, comme s’il s’agissait de petits jouets.
J’ai d’abord joué avec une faible profondeur de champ pour donner la sensation d’une échelle très réduite. La plupart des lentilles d’appareil photo peuvent difficilement capturer une image nette sur la totalité d’un sujet lorsqu’il est très proche, ainsi le premier plan et l’arrière plan sont souvent flous.
Ensuite, j’ai utilisé la même base texturée sur chaque materiau de la scène, afin d’avoir un rendu globalement cohérent :
La figure ci-dessus détaille le procédé :
- La géometrie non-lissée est généralement sans interêt. J’avais besoin de quelque chose qui donne de la matière aux ombres : un calque peint à la main a été camera-mappé sur la scène, avec un angle légèrement décalé par rapport à celui de l’oeil
- C’est un outil puissant qui est bien plus qu’un simple calque en 2D et qui autoriseune grande liberté de mouvement autour de l’angle de vue initial sans laisser apparaitre de distorsions trop importantes. Cependant, ce calaque peut devenir écrasant si on ne l’ajuste pas à l’aide de la luminance extraite du rendu de départ.
- Pour finir, j’ai procédé à un léger étalonnage afin d’obtenir de la couleur dans les ombres et des nuances de lumières plus intéressantes.
Ci-dessus apparaissent les techniques utilisées dans la création de cette scène. Dans ce procédé, tout est pensé pour fonctionner sur une animation, de façon à ce qu’il puisse être appliqué sur une séquence d’images.
- Scène texturée + spot avec shadow map
- Skydome basé sur une image HDRI
- Compositing des 2 passes précédentes
- Réétalonnage
Docteur Atome, de la scifi effrayante sortie des années 50
Cette scène utilise une forte lumière de découpe, en forme d’hommage aux premiers films de science-fiction. La première étape a été de mettre en place des silhouettes sombres sur un fond clair, puis d’amener une lumière de découpe afin que les ombres se dirigent vers la camera, pour finalement reproduire la réverbération de la lumière afin de mettre en valeur les personnages .
Les réflexions sur le modèle de Fresnel créent une subtile transition autour des silhouettes. Une lumière surfacique projette des ombres douces (bien que dans ce cas de figure, une source de lumière ponctuelle avec des ombres tranchantes fonctionnerait tout aussi bien) et des spotls ici et là se sont révélés utiles pour reproduire les rebonds de la lumière. Dans ce cas précis, la radiosité aurait été plus complexe à contrôler et probablement moins précise.
Pour résumer, on peut dire que jouer avec des contrastes forts, comme les yeux orange sur un visage sombre, renforcent l’impression de menace qui émane du robot.
Détails de rendu (sur le projet Mandarine)
- En dépit d’un nombre très limité de polygones, il y a toujours une possibilité pour qu’un modèle 3D capte les jeux de lumière
- Les zones les plus sombres demandes parfois à être colorées. On peut observer ce phénomène sur des supports traditionnels, en particulier sur des pellicules couleurs très sensibles
- La faible profondeur de champ peut aider à lisser des détails qu’on ne souhaite pas voir dans l’image tant que l’image et les formes restent lisibles. Elle permet aussi d’appliquer un calque texturé en post production.
Chez Kenet, peinture 3D d’une chambre
C’est une des pièces les plus abouties de mon travail de « rendu pictural ». By this I mean a computer generated image that is rich enough to convey a story, whereas the amount of details doesn’t trap the eyes.
There is a technical breakthrough (re?)discovered by painters of the Renaissance, known as sfumato, where color is blended and overlaid to create atmospheric depth and volume.
I tried to re-use this technique, with the tools of today’s CG softwares. The compositing steps below speaks for themselves.
On a technical point of view : depth of field, color corrections and camera-mapped textures help me to keep mystery without loosing readability, hide the details that are not needed to understanding and bring matter and texture to strengthen a certain mood.