Le studio de création graphique Machine Molle a récemment réalisé une impressionnante campagne pour la marque Bodum, mettant en scène un chimpanzé réaliste.

L’équipe de Machine Molle a accepté de revenir sur la création de ces spots, qui ont nécessité un gros travail technique.
 



Trois des spots réalisés par Machine Molle pour Bodum


3DVF – Pour commencer, pourriez-vous nous présenter rapidement Machine Molle et ses origines ?


Depuis plus de 10 ans, Machine Molle, studio indépendant de création graphique, réunit des talents parmi les meilleurs en animation. Il essaie d’être à la pointe du métier, mettant au service de ses clients une créativité autant sur les solutions techniques que sur les créations graphiques. Et souvent, dans des contextes où il y a un vrai challenge à la clef.



Machine Molle - Logo

3DVF – Vous avez récemment travaillé sur un ambitieux projet pour Bodum, une marque de produits ménagers danoise.
Quel était le cahier des charges fixé par ce client ?

3DVF – La modélisation du singe est évidemment primordiale sur cette série de spots ; comment a été créé le chimpanzé ?

Dans les années 90, Bodum avait créé des spots avec un véritable chimpanzé ; l’idée était de rappeler ce concept, mais sans utiliser de singe acteur. Nous devions aussi produire un rendu très propre et épuré. Nous avions deux mois pour réaliser le projet.

En fait, nous avions envisagé au départ d’utiliser du scan 3D sur un singe naturalisé. Malheureusement, cette idée ne pouvait pas cadrer avec nos délais, nous avons donc opté pour une modélisation « classique », sous ZBrush, à partir d’images de référence.

Rig


Rig Utilisé pour l’animation du Chimpanzé


3DVF – Comment avez-vous procédé pour l’animation ? Avez-vous utilisé des astuces particulières pour le setup ?

L’essentiel de l’animation est fait en key-frames, en particulier pour les actions complexes où le singe manipule des baguettes ou un couteau. Nous avons aussi utilisé la mocap, réalisée avec un vrai singe, mais aussi avec un acteur, cela permet d’obtenir un mouvement assez naturel comme base de travail.

Le setup était assez classique ; nous avons utilisé le système de muscles maya avec conservation du volume, cela a servi par exemple au niveau des doigts lorsqu’ils se replient, pour avoir un résultat correct de déformation de la chair et des plis.
Pour le visage, nous avons utilisé un système de combinaison de shapes, un peu comme pour Gollum dans le Seigneur des Anneaux.

Map textures


Combinaison de textures utilisées pour la peau du singe, y compris le bake d’AO des poils.


3DVF – Comment ont été réalisés les poils ?

Le singe comporte 1 million de poils, ce qui pose un double challenge : obtenir un résultat réaliste, mais en même temps conserver un temps de rendu acceptable.

Nous nous sommes servis de Shave And A Haircut pour gérer la fourrure. La méthode utilisée pour le rendu est proche de celle présentée en 2003 par Steve Marschner au SIGGRAPH : Light Scattering from Human Hair Fibers (la publication est disponible sur le site de l’auteur). C’est la méthode qui a par exemple été employée sur le film King Kong.
Concrètement, cette technique est basée sur des mesures empiriques, et utilise deux réflexions spéculaires et une réfraction.

Cela permet d’avoir des reflets très réalistes, et de gérer le back lighting. Par contre, l’illumination globale n’est pas gérée, et la conséquence est que ce modèle est à utiliser de préférence sur des cheveux ou poils sombres.


Nous avons ajouté de l’AO pour plus de réalisme, mais on imagine évidemment les temps de rendus faramineux qu’aurait nécessité un calcul de l’AO à chaque frame. À la place, nous avons créé une map d’AO en bind pose (10 h de calcul !), que nous avons bakée sur le singe.

En utilisant cette astuce, et en utilisant des poils statiques lors de l’animation du chimpanzé, le gain de temps est considérable ; au final, on avait seulement 2h de rendu par frame.

 

3DVF – La peau est également un élément complexe pour du rendu réaliste, et c’est d’autant plus le cas pour un singe humanisé, avec mimiques et expressions…

Tout à fait ; là encore, la physique nous a beaucoup aidés. Le système est similaire à celui présenté par NVIDIA dans GPU Gems 3 (accessible en ligne gratuitement sur le site de NVIDIA). L’idée est de partir de la structure physique de la peau : en surface, une couche sans épaisseur et huileuse (la peau étant en permanence légèrement graissée), puis une couche simulant l’épiderme, et une seconde pour le derme. En rajouter une troisième est possible, mais ajoute beaucoup de temps de calcul pour un résultat très similaire change assez peu le rendu, et n’est donc pas forcément utile.

La fine couche huileuse renvoie principalement un reflet spéculaire ; on trouve du subsurface scattering dans les deux couches situées dessous, avec des paramètres différents (puisque physiquement, leur composition n’est pas la même) : on utilise le profil de diffusion de la peau humaine pour avoir les paramètres de subsurface scattering de chaque couche.
Evidemment, cela implique de tout bien mettre à l’échelle : couche de peau, taille du singe.



3DVF – Utiliser des données humaines pour la peau , ce n’était pas risqué ?

Pas dans notre cas : le singe utilisé à l’époque des premiers spots Bodum n’avait pas une peau grise, mais plutôt pâle et unie. De plus le but était justement d’avoir un singe humanisé (tout en restant réaliste), pour mieux faire passer les émotions.


Image sans workflow linéaire.

Image tirée du film final.



3DVF – Des shaders physically based (avec conservation d’énergie) ont également été employés pour les autres objets de la scène… Pourquoi être parti sur cette approche 100% physique ?


Le but était de créer une sorte de shader à tout faire, qui pourrait servir pour des objets très variés, qu’il s’agisse de plastique mat ou d’une cafetière en verre et métal. Pourquoi ? Tout simplement parce qu’une approche plus « empirique », qui consiste à rajouter les effets les uns sur les autres (l’effet n’est pas satisfaisant donc on rajoute un petit node de spéculaire, etc), conduit fréquemment à avoir des effets qui, dès que l’on change l’éclairage ou d’emplacement de la caméra, donnent de très mauvais résultats. En fait, en « bidouillant » à la main, on en vient à violer la conservation de l’énergie : la somme des reflets spéculaires et diffus ne devrait pas dépasser l’intensité de la lumière incidente…


En optant pour un shader physique, on évite ce genre de problème ; il n’y a pas de triche. Et du coup, plus besoin de modifier à la main les intensités.
Autre avantage, cela permet d’inclure des effets en apparence minimes, mais qui contribuent au réalisme, comme l’effet Fresnel, qui est perceptible au niveau des poils du chimpanzé, mais aussi des objets de la scène.




Ci-dessous, les 3 couches utilisées pour réaliser la diffusion de la lumière au niveau de la peau du chimpanzé.

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