Cinema 4D se jette à l'eau avec des monstres

Le rêve est devenu réalité pour Pryce Duncalf quand la chaîne Discovery Channel a décidé de produire un documentaire sur un homme nageant aux côtés de certaines des créatures aquatiques parmi les plus dangereuses au monde. Pryce, directeur créatif et responsable de production de Munk Studios Ltd, a eu pour mission d'aider le public à mieux comprendre certains des aspects les plus scientifiques concernant ces monstres en s'aidant d'une palette d'outils allant de l'animation 3D au placage de textures 2D en passant par la conception graphique. Disposant d'un délai de trois mois et d'une totale liberté créative, Pryce s'est alors tourné vers Cinema 4D pour créer les 20 minutes d'animation et l'ensemble des images requises par le projet.

L'objectif de ce programme télévisé était d'explorer ces machines à tuer aquatiques de plus près et de les montrer d'une manière jusqu'alors inédite au public. Pryce a finalement eu pour idée de placer les créatures dans une sorte d'observatoire sous-marin, filmées par une super caméra de science-fiction capable de ralentir le temps et de révéler ainsi certains détails d'habitude cachés à l'oeil nu.

La recherche nécessaire à ce projet s'est révélée des plus intenses. Certains maillages ont été achetés alors que d'autres ont du être modélisés à partir de zéro. Pryce a également du sculpter des structures osseuses internes et d'autres organes, ce qui l'a obligé à effectuer non seulement de nombreux voyages au Musée National d'Histoire naturelle mais également des visites à la bibliothèque ZCL et au Musée Grant afin d'examiner divers crânes et os. Cette quête qui se devait d'être factuellement très précise a révélé certaines curiosités et réactualisé certains débats scientifiques concernant notamment le nombre exact de dents se trouvant à l'intérieur de la mâchoire de l'anaconda. Certaines des créatures étaient si nouvelles pour la science que la documentation disponible à leur sujet s'est avérée des plus limitées, ce qui a nécessité de contacter des experts dans chacun des domaines correspondants.

La phase de recherche achevée, il était temps de commencer à modéliser l'ensemble des éléments à l'exception notable des maillages externes du requin et de l'hippopotame, tous deux ayant été achetés et modifiés ensuite avec V-Ray. Pryce confesse que certaines modélisations ont été exagérées au niveau de l'échelle. "Les créatures ont été à l'origine modélisées pour avoir un aspect tout à fait réaliste, y compris dans leurs proportions. Mais nous avons du tenir compte des remarques de nos clients qui souhaitaient qu'elles aient l'air encore plus monstrueuses. Ce genre de remarque est assez fréquemment intervenu une fois que les créatures ont été animées, ce qui n'était pas un problème insurmontable, d'autant plus qu'on pouvait assez facilement ajuster les modèles en utilisant un double du maillage qu'on modifiait alors avec les outils de sculpture et sur lequel on appliquait ensuite une propriété Morph pour référencer le maillage nouvellement créé. Ce processus totalement non-destructif n'implique aucun rigging supplémentaire, idem pour la gestion des influences, ce qui s'avère être un énorme avantage."

Il s'est ensuite attelé au délicat processus de création des modèles de base pour les structures osseuses. Les outils de sculptures de Cinema 4D ont alors été appelés à la rescousse pour rendre ces derniers plus organiques.

Pour donner le sentiment d'être sous l'eau, les créatures ont été affublées de caractéristiques de mouvement. L'éclairage a également été abaissé de manière à suggérer un environnement à la fois profond et froid. Pryce nous dévoile quelques uns des processus mis en oeuvre : "Tout devait être éclairé avec un minimum d'atténuation pour donner l'illusion que les créatures déambulent dans l'obscurité. J'ai également utilisé conjointement passes de profondeur et lumières visibles pour créer un environnement volumétrique. Tous ces éléments ont alors été rendus séparément et composés dans After Effects. Une configuration de travail s'est avérée particulièrement utile, à savoir : un rig basé sur MoGraph/Particle dénommé Microfloaties mis au point par Joel Dubin. Cet outil a été à-même d'ajouter des particules flottant aléatoirement dans les scènes. Néanmoins, à l'instar de tous les systèmes préréglés que j'utilise, j'ai ajusté ce rig pour qu'il s'adapte parfaitement à mes propres scènes."

Une des premières créatures nécessitant une approche plutôt complexe concernant l'animation a été sans conteste le serpent. Pryce nous a expliqué comment il a mis à contribution les différentes techniques nécessaires : "Après une étude approfondie de la manière dont se meuvent les serpents, je me suis aperçu qu'ils transféraient continuellement leur poids tout en se propulsant grâce à leurs anneaux, ces derniers changeant constamment de forme. Lorsqu'ils se déplacent dans l'eau, un mixte entre glissement et ondulation de leur corps assure leur propulsion en avant. Ensuite, il y a la tête, cette dernière gère et indique d'habitude la direction à suivre tout en se déplaçant néanmoins indépendamment. En prenant tout cela en compte, j'ai alors réalisé qu'il n'y avait aucune manière simple de pouvoir recréer ces principes généraux en 3D. C'est ainsi que j'ai eu l'idée de simplement essayer de les imiter du mieux possible en fonction de mon scénario. Pour la première séquence où l'on voit le serpent se déplaçant dans l'eau, j'ai principalement utilisé une spline type IK intégrant de nombreux points de contrôle nécessaires au réglage méticuleux des images-clefs. J'ai conservé le réglage de déformation IK à Egal pour faire en sorte que le serpent ait l'air d'être en compression-extension constante en fonction de la distance par rapport à l'endroit où se trouvaient les points de contrôle."

Quand le serpent entre en action en s'enroulant autour d'un cerf, la boite à outils Cinema 4D a dû être plus largement mise à contribution, d'où l'impérieuse nécessité d'acquérir encore et toujours plus de connaissances logicielles. Pryce a notamment utilisé le déformateur Spline Wrap. Le serpent démarre initialement en ligne droite avant de se mettre en position pour mordre le cerf. Un spline a été créée démarrant de la position initiale de la tête pour s'enrouler ensuite autour du cerf. Le déformateur Spline Wrap assurant finalement le reste du travail. L'impression de compression que le serpent devait donner a été donnée par la valeur To du déformateur qui a été animée par étapes-clefs pour assurer le raccourcissement du maillage.

Un des problèmes les plus inhabituels à régler concernait le rig du calmar en vue de son animation. Le rigging Cinema 4D est basé sur un système d'os mais les calmars ne disposent en vérité d'aucun os. Il a donc fallu se creuser une nouvelle fois la tête et consacrer deux semaines à rechercher une solution au problème. Pryce nous décrit par le menu comment il a finalement franchi cet écueil : "Le calmar comportait de multiples rigs et contrôleurs de façon à ce que la créature puisse transférer ses mouvements de tentacules de manière convaincante. MoGraph est génial pour solutionner des problèmes complexes comme la gestion des ventouses de succion des tentacules. ceci impliquait notamment le recours à un objet type Matrix associé au déformateur Surface. L'ensemble devant alors être cloné avec MoGraph combiné à des effecteurs aléatoires pour pouvoir être en mesure de donner un mouvement qui soit propre à chaque ventouse de succion."

Un des aspects les plus étonnants de ce programme télévisé est sans conteste la façon dont la caméra passe de la visualisation d'une créature se mouvant dans son environnement naturel à la visualisation du même animal via un effet type Rayons-X révélant alors sa structure osseuse interne. Pour ce faire, Pryce a du créer pas moins de deux projets pour chaque animation. L'un étant un rendu de toute beauté montrant les caractéristiques externes tandis que le second contenait le maillage extérieur associé à un canal-alpha type Fresnel de façon à ce que la caméra puisse voir à l'intérieur. L'ensemble du texturage s'est révélé un processus somme toute des plus simples en ce qui concerne les passes type Rayons-X. Ces dernières utilisant principalement une luminance à un niveau élevé avec des canaux-alpha type Fresnel. Pryce a également ajouté un certain nombre de calques multi-passes lui permettant de passer aisément de l'un à l'autre dans After Effects.

Le rendu des 20 minutes d'animation effectué à l'aide d'un Mac Pro à base de Xeon Quad-processeurs, le film a été nominé par la Royal Television Society pour être récompensé par un award dans la catégorie design graphique. Pryce résume ainsi son expérience d'utilisation de Cinema 4D pour la création d'une animation aussi époustouflante : "Les outils dont dispose Cinema 4D sont d'une incroyable souplesse. Une multitude d'options sont toujours disposnibles afin de résoudre quasiment n'importe quel problème rencontré. Je me sens toujours confiant lorsque je dois aborder des rivages inconnus car je sais que je serai toujours capable de trouver une solution grâce aux outils de Cinema 4D, tout particulièrement XPresso, Thinking Particles ou MoGraph."