Conception 3D

Préparer un modèle 3D pour l’animation avec gréement

En infographie, quand un modeleur finit de construire un personnage, c’est un maillage 3D statique, presque comme une sculpture de marbre. Avant d’être remis à l’équipe d’animateurs, il doit être lié à un système de joints et de poignées de contrôle pour que les animateurs puissent poser le modèle. Ce processus est généralement réalisé par des artistes appelés directeurs techniques de personnages (DT) ou riggers. Les DT travaillent en étroite collaboration avec les animateurs pour s’assurer que tous les problèmes techniques spécifiques sont pris en compte, mais leur tâche principale est de prendre un maillage 3D statique et de le rendre prêt pour l’animation – un processus appelé rigging.

Qu’est-ce que le gréement ?

Une plateforme de personnage est essentiellement un squelette numérique lié au maillage 3D. Comme un vrai squelette, un rig est composé de joints et d’os, chacun agissant comme une « poignée » que les animateurs utilisent pour plier le personnage dans la pose souhaitée.

Un jeu de caractères peut être simple et élégant ou incroyablement complexe. Une installation de base pour une pose simple peut être construite en quelques heures, tandis qu’une installation entièrement articulée pour un long métrage peut nécessiter des jours ou des semaines avant que le personnage ne soit prêt pour une animation au niveau des pixels.

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Placer le squelette

Le placement du squelette est peut-être la partie la plus facile du processus de gréement. La plupart du temps, les articulations doivent être placées exactement là où elles se trouveraient dans un squelette réel, à une ou deux exceptions près.

Hiérarchie commune

Pour qu’un appareil fonctionne correctement, les os et les articulations doivent suivre une hiérarchie logique. Lors de la mise en place du squelette d’un personnage, la première articulation que vous placez est appelée articulation de la racine. Chaque articulation suivante sera reliée à la racine soit directement, soit indirectement par une autre articulation.

Cinématique de l’avenir

La cinématique avancée (FK) est l’une des deux méthodes de base permettant de calculer le mouvement conjoint d’un personnage entièrement gréé. Lorsqu’on utilise le gréement FK, une articulation donnée ne peut affecter que les parties du squelette qui se situent en dessous d’elle dans la hiérarchie des articulations.

Par exemple, la rotation de l’épaule d’un personnage modifie la position du coude, du poignet et de la main. Lorsque l’on anime avec une cinématique vers l’avant, l’artiste doit généralement régler la rotation et la position de chaque articulation individuellement – pour obtenir la pose souhaitée, l’animateur doit travailler séquentiellement la hiérarchie des articulations : racine → colonne vertébrale → épaule → coude → etc.

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La position finale d’une articulation de terminaison (comme un joint) est calculée en fonction des angles d’articulation de chaque articulation située au-dessus d’elle dans la hiérarchie.

Cinématique inverse

Le gréement IK est le processus inverse de la cinématique avant et il est souvent utilisé comme une solution efficace pour le gréement des bras et des jambes d’un personnage. Avec un rigging IK, l’articulation terminale est directement placée par l’animateur, tandis que les articulations situées au-dessus de lui dans la hiérarchie sont automatiquement interpolées par le logiciel.

IK est le plus approprié lorsque l’animation demande de placer un joint de terminaison très précisément. Un personnage gravissant une échelle en est un bon exemple. Comme les mains et les pieds du personnage sont placés directement sur les barreaux de l’échelle, plutôt que l’animateur qui ajuste leur position joint par joint, un système IK rend le processus d’animation beaucoup plus efficace.

Un inconvénient est que, comme l’animation IK utilise l’interpolation logicielle, un travail de nettoyage important doit être effectué pour finaliser le plan.

Degrés de liberté/contraintes

Lors de l’installation, gardez à l’esprit que les articulations comme les coudes et les genoux sont limitées à un seul degré de liberté dans le monde réel, ce qui signifie qu’elles ne peuvent se plier que selon un axe. De même, un cou humain ne peut pas pivoter de 360 degrés. Pour éviter des animations irréalistes, il est bon de mettre en place des contraintes articulaires lors de la construction de votre plateforme.

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Courges et étirements

Il faut également se demander si la plateforme supportera le squash et l’étirement ou si le personnage sera contraint à un mouvement réaliste. Le squash and stretch est un principe important dans les dessins animés exagérés, mais il n’est généralement pas adapté aux films et aux effets spéciaux réalistes. Si vous voulez que votre plate-forme conserve des proportions réalistes, il est important de fixer une contrainte pour verrouiller la position de chaque articulation par rapport au reste de la plate-forme.

Le truquage du visage

Le dispositif de contrôle du visage d’un personnage est généralement complètement séparé des commandes principales de mouvement. Il est inefficace et incroyablement difficile de créer un appareil facial satisfaisant en utilisant une structure traditionnelle d’articulations et d’os, c’est pourquoi les cibles de morphing (ou les formes de mélange) sont généralement considérées comme une solution plus efficace.

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