Traitement de l’image

Vous vous êtes toujours demandé comment faire apparaître des aliens dans un film ou exploser la maison banche? La réponse à ces questions tient en un mot : le traitement de l’image. Le traitement d’image a pour but de transformer image filmée pour améliorer sa qualité. La synthèse d’image 3D s’effectue en deux grandes étapes : la modélisation de l’image, et le rendu, au cours duquel on va visualiser l’image précédemment modélisée. Pour cela, on utilise des logiciels de traitement d’image 3D. Ce sont ces logiciels qui permettent de rajouter des effets spéciaux sur les images déjà tournées.

Les effets spéciaux
Les effets spéciaux

 

  • Premiers pas vers les effets spéciaux : la modélisation de l’image

Avant de pouvoir faire apparaître King-Kong à l’écran, il faut d’abord réussir à modéliser un objet en trois dimensions. Pour cela, les techniques se basent toutes sur la même notion : celle de l’espace vectoriel. On définit une base vectorielle pour l’espace, cette base étant constituée de 3 vecteurs, tous trois unitaires, orthogonaux entre eux. Ils seront pointés vers les trois directions de l’espace : le vecteur x pointe vers la droite, le vecteur y pointe vers l’avant,  le vecteur z pointe vers le haut. Chaque point de l’image pourra alors être représenté selon un triplet de coordonnées qui définira sa position dans l’espace. Les volumes (polyèdres) pourront eux, être représentés par les coordonnées des points constituant leurs sommets. Après avoir défini les positions d’un objet dans l’espace, il ne reste plus qu’à le modéliser. On distingue alors deux types de modélisation : la modélisation polygonale, et la modélisation par courbes.

  • La modélisation polygonale

Elle consiste à définir chaque objet de l’image comme étant un polygone : l’objet est décrit par une liste de sommets et d’arêtes. Cependant, à ce stade de la modélisation, chaque objet présente un aspect anguleux. Ce fâcheux effet sera corrigé par un effet de lissage réalisé par le processeur 3D de l’ordinateur.

  • Modélisation par courbe

La seconde technique de modélisation d’image 3D, est la modélisation par courbe. Elle consiste à définir un réseau de courbes, créé à partir de certains points (dits de contrôle). Par le biais d’un algorithme, le logiciel  3D va mettre en relation les courbes et les points entre eux. Cette méthode présente l’avantage d’être nettement plus précise, mais elle est également plus compliquée.

Modélisation polygonale et lissage
Modélisation polygonale et lissage
  • Effets spéciaux : le rendu

Modéliser un objet en 3D dimensions ne suffit pas, il faut être capable de l’afficher à l’écran sans qu’on puisse remarquer que l’objet est un faux! C’est là que le rendu intervient. En effet, même si l’objet est, à ce point, modélisé, il faut encore adapter son aspect pour qu’il s’intègre parfaitement à la scène qu’on souhaite réaliser. Un paramètre essentiel est alors l’éclairage de l’objet. Il doit parfaitement se fondre dans l’image en fonction des différentes sources lumineuses. Cette étape est appelée illumination. Pour se faire, deux algorithmes sont majoritairement utilisés : les ombrages de Phong et Gouraud.

  • Dernière étape : intégrer les effets à l’image

Nous savons maintenant comment créer des images, ou plutôt certaines parties d’une image, que nous pourrons utiliser pour produire un effet spécial. Encore faut-il que nous soyons capable de les intégrer dans l’image filmée initialement. Cette étape est appelée le dessin. Ici encore, il existe un algorithme qui est couramment utilisé : l’algorithme du peintre. C’est une technique qui dessine les objets en partant du fond de l’image puis les sujets de plus en plus rapprochés.

Heureusement, toutes ces étapes peuvent être réalisées aujourd’hui à l’aide d’un seul et même logiciel : le moteur de rendu 3D. Ce logiciel utilise la carte graphique 3D de l’ordinateur afin de combiner les trois phases du rendu (illumination, rendu, dessin). Pour calculer les images, il a recours au processeur et à la mémoire vive de l’ordinateur. Il en existe de nombreux, parmi les plus célèbres on peut citer : MAYA, Artlantis Lightscape, V-RAY ou encore Nova.

Qu’est-ce que la post production

C’est ici que le numérique à le plus apporté au cinéma, du montage au son, tous les processus de finition du film se sont vus améliorés grâce aux progrès remarquables dans le domaine de l’art numérique (les outils informatiques pour la création visuelle se sont beaucoup développés et sont de plus en plus accessibles). Aucune des étapes qui composent la post production ne se font sans l’aide d’un outil numérique. Il y a ainsi trois grandes étapes dans la post production.

Voici une vidéo tirée du Making-Of du film The Hobbit de Peter Jackson. Le réalisateur explique ici toutes facettes de la post production.

Le traitement de l’image

Après le montage, le film monté est envoyé aux équipes de traitement de l’image. Basé sur le visuel du film animé, les concepteurs artistiques vont tout d’abord récupérer les différents points de repère placés sur l’image lors du tournage, pour qu’il y ait une cohérence entre l’échelle des acteurs et des différents effets qui devront être ajoutés. Une fois ces calculs réalisés par ordinateur, les concepteurs vont pouvoir créer un premier environnement « cartoonisé ». Après divers traitements, les décors vont être implantés, les personnages virtuels ajoutés, puis l’éclairage va être appliqué afin de compléter le tableau.

post prod
Salle de visualisation pour l’équipe de post production