novo-engraved-200x50q8.GIF (1013 octets)

 

Etapes de réalisation d'une vidéo composite 3D photoréaliste et images réelles :
 


 




Technique économique de simulation
de la lumière à partir d'image équirectangulaire.

 

Cette technique est générique et s’applique à la présentation de projet incrusté dans leur contexte.

Les effets spéciaux utilisés pour réaliser cette vidéo donne l’illusion que le projet existe réellement.
 

Sommaire

  • Modélisation
  • Un lieu d’implantation réel
  • Calage du projet 3D dans le lieu réel
  • Rendu 3D et lumière
  • Story-board
  • Animation de la caméra
  • Compositing ou le mélange des parties réelles et virtuelles
  • Technique de compositing sans retouche
  • Rapport "qualité du rendu / prix " très performant.

 

 

 

 

  Modélisation
Ce modèle 3D est classique. Il a été réalisé à partir d’un fichier DWG 3D créé par le bureau d’études Walter. L’enjeu essentiel était l’organisation des modèles et de la scène afin de permettre des corrections et l’évolution du projet.

L’optimisation du rapport poids/niveau de détail reste une contrainte dans cette scène qui offre un niveau de détail homogène. La caméra peut se déplacer n’importe où dans l’espace.

 

 

 
 

 

 

  Recherche d’un lieu d’implantation réel
Le pari de mettre en scène le projet dans un lieu réel s’est révélé plus difficile que prévu. Les lieux répondants aux contraintes d’espace, de prise de vue et offrants des repères visuels intéressants étaient rares. La recherche et les essais d’implantations ont été réalisés sur des photos aériennes du service d’information géographique de la CUS (communauté urbaine de Strasbourg ).

 

 

 
 

 

 

  Assurer le calage d’un projet 3D virtuel dans un lieu réel
La géométrie de l’espace réel est reconstituée par des repères 3D. Ces repères sont de simples volumes représentés par des fils de couleurs sur les images. Ils sont mis en place à partir de mesure faites sur le site. Ils permettent d’implanter de manière rigoureuse le projet virtuel, dans cet exemple, un chapiteau de 150 mètres de long et ses compléments divers, containers, parking bus, ….

Le zoom sur cet immeuble lointain et son repère 3D montre des erreurs de calages. Cette technique permet d’ajuster le calage entre le virtuel et le réel à la précision du dixième de degré et d’une dizaine de centimètres sur les détails proche de la caméra.

 

 

 
 

 

 

 

  Rendu 3D et lumière
Pour obtenir un rendu du projet (qui n’existe pas) cohérent avec l’environnement qui existe, Novo utilise une technique qui consiste à capturer l’ambiance lumineuse avec des photos.

Ces photos sont retraitées avec un logiciel de re-projection d’images comme "panorama Tools " un freeware d’Helmut Dersch.

Les images "équirectangulaires " résultantes sont utilisées dans la scène 3D pour simuler l’ambiance lumineuse et les phénomènes de réflexion du lieu réel.

 

 

 
 
Contrairement aux apparences les séquences extérieures et intérieures ont été créées dans deux scènes différentes.

 

  Animation de la caméra
Pour répondre aux exigences du story-board et du calage entre le virtuel et le réel, l’animation utilise deux techniques selon les séquences. Des chemins définis par des points et des tangentes. Des mécanismes composés d’une hiérarchie d’objets factices (invisibles) animés de simple rotation et translation.

L’image de synthèse offre une telle liberté dans le choix des plans et des mouvements de caméra que la difficulté consiste à faire des choix rigoureux qui répondent aux besoins des utilisateurs.

Le story-board est expliqué dans la page accessible en cliquant ici.

 

 
      Compositing ou le mélange des parties réelles et virtuelles

 

 
 

 

 


Image du site vierge

 

 

  Compositing ou le mélange des parties réelles et virtuelles
Les logiciels d’images de synthèses permettent facilement de calculer l’animation d’un projet (virtuel) sur un fond transparent pour ensuite le superposer à la séquence de l’environnement existant.

Mais souvent le découpage de la scène n’est pas aussi simple. Les zones virtuelles créées en synthèse et les zones existantes s’imbriquent dans une succession de plans.

Dans cet exemple, le phénomène se produit le long de la voie de circulation. En partant de l’arrière plan, la scène se découpe de la façon suivante :

  1. Immeubles existants à l’arrière plan
  2. Chapiteau et containers (3D)
  3. Alignement de voitures en stationnement et bornes de béton (existants)
  4. Voitures et bus roulants sur la voie du parking (3D)
  5. Deuxième alignement de voitures en stationnement (existants)

Pour gérer cet entrelacement de plans dans une image fixe, l’image est décomposée en autant de calques que de plans à différencier.

Pour une séquence vidéo à 25 images par seconde composée de centaines d’images, l’exercice demande beaucoup de temps même avec les outils de retouche adéquats.

 

 

 
 
Image de réglage des masques de compositing

 

  Technique de compositing sans retouche
Cette séquence vidéo met en œuvre un savoir-faire de Novo qui permet un gain de temps considérable en évitant les opérations de retouche. Des masques assurent la gestion de l’entrelacement des plans. Ils utilisent la technique du "mapping caméra " et sont mis en place grâce au relevé des dimensions du lieu réel et aux repères géométriques 3D évoqués plus haut.

 

 

 
      Rapport "réalisme / prix " très performant

 

 
 

 

  Rapport "réalisme / prix " très performant.
Il y a peu de temps encore, les effets spéciaux et les rendus photoréalistes étaient réservés aux grosses productions pour le cinéma.

Cette vidéo montre que cette qualité est aujourd’hui accessible à des budgets à partir de 10 K€ grâce aux techniques maîtrisées par Novo. L'utilisation d'images réelles pour une partie de la scène réduit d'autant le budget de modélisation.

Cette image montre la qualité de la lumière, des ombres et de la réflexions obtenuent malgré des temps de rendu très court.

 

 

 
       

 

 

 

 

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