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R&D

Jean-Michel Prima - 8/12/2016

Un logiciel de prévisualisation pour le cinéma

Marc Christie, chercheur au sein de l'équipe MimeTIC

Entreprise parisienne spécialisée en capture du mouvement et animation 3D pour le cinéma, SolidAnim vient d'acquérir une technologie Inria qui permettra aux cinéastes de prévisualiser leur film et de choisir entre des options de cadrage bien avant le vrai tournage. Comme l'explique l’enseignant-chercheur Marc Christie, après la réussite de ce transfert, les deux partenaires envisagent maintenant d'effectuer de la R&D en commun.

Technique relativement nouvelle, la prévisualisation consiste à utiliser des logiciels d'animation 3D comme Motion Builder, 3DS Max ou Maya pour créer une ébauche du film bien avant d'entamer sa production réelle. Très loin du storyboard à l'ancienne, cette maquette permet au réalisateur d'explorer virtuellement les possibilités d'une scène, de modifier le placement des acteurs, de changer la position de la caméra ou sa focale. La prévisualisation contribue aussi à améliorer le niveau de préparation du tournage, ce qui réduit fortement le coût de production. Cerise sur le gâteau : cette maquette peut être projetée devant des investisseurs susceptibles de financer le futur film. On appelle alors cela la ‘pitchviz’.

Autre aspect des choses : la prévisualisation dite ‘de plateau’. Durant le tournage, des décors ou des personnages synthétiques sont affichés sur l'écran de contrôle de la caméra. Le cinéaste peut, à sa guise, incruster ces images virtuelles dans le captage vidéo réel, cadrant et mélangeant ainsi spontanément les deux univers. Cette technique a été abondamment utilisée par le cinéaste canadien James Cameron pour tourner Avatar, le plus grand blockbluster de tous les temps.

Depuis ce succès, une petite entreprise parisienne se trouve, elle aussi, sous les feux de la rampe. SolidAnim fournit du matériel, des logiciels et des services innovants pour le cinéma. Début 2015, la start-up a lancé plusieurs nouveautés dont une solution de tracking de caméra temps réel sans marqueurs (SolidTrack), une caméra virtuelle (Mr. Meliès) et un logiciel (SolidFrame) permettant aux réalisateurs et aux animateurs 3D de créer des séquences cinématographiques. Ce dernier outil est un dérivé sous licence exclusive de Directors Lens, une technologie née au centre de recherche Inria Rennes - Bretagne Atlantique.

Plugin dans Motion Builder

« Notre premier prototype ne s'intégrait pas dans les pipelines logiciels utilisés par les sociétés de prévisualisation , explique le scientifique Marc Christie. La direction générale déléguée au transfert et aux partenariats industriels d'Inria a donc financé le travail d'un ingénieur chargé de modifier cet outil pour en faire unplugin dans Motion Builder. Editée par Autodesk, cette suite logicielle pour l'animation 3D connaît un regain de popularité auprès des entreprises de prévisualisation suite au succès d'Avatar.  »

Ce processus d'industrialisation a aussi donné aux scientifiques  « l'occasion d'améliorer l'outil et d'ajouter des fonctionnalités en tenant compte des besoins exprimés par les gens du métier, dont le réalisateur John Lvoff et les professionnels de l'école de cinéma Louis Lumière. Notre première version générait automatiquement des points de vue à des positions régulières, calculées en fonction de la position des acteurs. Nous avons modifié cela pour  préférer une approche dirigée par les données. Désormais, le logiciel possède une base de données de cadrages génériques. Il adapte ensuite ces cadrages à la scène. Un cadrage générique comprend une focale, un type de plan (plan américain, plan large, plan taille, plongée, contre-plongée...), une profondeur de champ, une position d'acteur (de face, de profil...) ou de plusieurs acteurs (par-dessus l'épaule...). Autrement dit : tous les canons du cinéma.  »

Recourir à une telle base de données présente un avantage : « On peut l'enrichir. Les réalisateurs ont chacun leurs préférences de cadrage, par exemple en termes de head room (l'espace au-dessus de la tête d'un acteur) ou delead room(l'espace devant le visage de l'acteur). Ils veulent pouvoir spécifier ces préférences.  » Chose que le nouveau logiciel SolidFrame leur permet de faire. « De plus, on peut enrichir la base de données en annotant des films déjà tournés, prendre une filmographie et en extraire des cadrages génériques.  »

Cela dit, « nos recherches ne visent pas à remplacer le réalisateur. Au contraire ! C'est lui l'auteur. L'outil suggère des cadrages qui constituent des points de départ possibles pour l'exploration. L'un des enjeux de nos travaux est précisément de redonner le contrôle au réalisateur pour s'émanciper, d'une certaine façon, des outils souvent très techniques utilisées dans les studios de prévisualisation. L'auteur pourra concevoir lui-même sa prévisualisation, tranquillement, de chez lui ou de son bureau.  » Au final, « le nouvel outil va rendre ce travail plus simple mais aussi plus abordable.  »

Est-ce à dire que les studios de prévisualisation sont condamnés ? « Pas le moins du monde ! Il vont se concentrer sur leurs compétences premières : la réalisation du modèle 3D et l'animation des personnages. Ces tâches en aval dépassent les compétences techniques du réalisateur car les outils pour les effectuer s'avèrent extrêmement complexes et peu intuitifs.  » En revanche, en amont dans le travail, SolidFrame va « permettre au cinéaste de créer une représentation 3D de son film dont il pourra se servir pour communiquer quantité d'informations techniques au studio de prévisualisation et plus tard pour le tournage : placement des acteurs, cadrage, focale...  »

Dévoilé au salon FMX de Stuttgart, SolidFrame a été présenté ensuite à la conférence Siggraph de Los Angeles, capitale mondiale du cinéma. « Nous avons rencontré des sociétés de prévisualisation comme Industrial Lighting Magic, The Third Floor ou Activision. Nous recevons beaucoup d'échos positifs.  » À noter au passage qu'il y a quelque temps, Lightstorm Entertainment, la société de production de James Cameron, a acheté la solution de prévisualisation plateau de SolidAnim. Le cinéaste prévoit de s'en servir pour filmer les trois suites d'Avatar qu'il va réaliser pour la 20th Century Fox.  « SolidAnim possède déjà une expertise en prévisualisation plateau. Le couplage de leur caméra virtuelle et de notre outil de cadrage va élargir leurs possibilités d'interventions de la prévisualisation au tournage.  »

Bientôt la techviz

Mais ce partenariat « ne se résume pas à un transfert de technologie. Nous prévoyons d'effectuer une feuille de route R&D commune au travers de soutiens tels que l'ANR LabCom. Nous aimerions aller beaucoup plus loin dans un domaine qu'on appelle la prévisualisation technique.  » Cette notion englobe quantité d'informations techniques susceptibles d'améliorer la préparation du plateau pour une scène donnée : « pas seulement le positionnement de la caméra mais aussi quel type de caméra, quel type de trépied, quel type derigpour effectuer une trajectoire mais aussi les types de projecteurs et les modificateurs de lumière. L'idée, c'est de préparer une maquette virtuelle qui soit la plus proche possible de la réalité.  »

Marc Christie travaille aussi au montage d'un projet européen dans le cadre des appels H2020 autour de ces problématiques. Pour ce projet européen, le consortium serait rejoint par l'école Louis Lumière. « Ils forment des techniciens du cinéma. Ils possèdent toute une connaissance qui repose sur des expériences concrètes et que nous aimerions formaliser.  » Autres partenaires : Birkbeck/Université de Londres et l'Université de Brême. « Tous deux ont une expertise en analyse filmique. Afin de transmettre une émotion ou une idée, un réalisateur construit une narration et utilise un langage cinématographique basé sur des techniques de cadrage et de montage : partage d'écran (frameshare), intensification, types de transitions entre plans... Nous aimerions formaliser cette connaissance à travers des modèles sur lesquels notre outil pourrait s'appuyer pour aider à explorer les cadrages et monter les plans.  » Le logiciel deviendrait ainsi un banc de montage intelligent : « si le réalisateur veut un montage qui utilise des techniques de frameshare ou d'intensification, l'outil va générer automatiquement des propositions qui satisfont ce souhait. Mais à nouveau, il ne s'agit que de propositions, conclut Marc Christie. C'est à l'auteur que revient le choix ultime.  »

Mots-clés : CineVIZ SolidAnim R&D Prévisualisation INRIA Rennes - Bretagne Atlantique LabCom MimeTIC Marc Christie Cinema ANR

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