Outils de grande puissance

Pour promouvoir la production des dernières voitures Mercedes-Benz, RAID Films et Atelier Markgraph ont approché Panoply - un studio de design et d’animation basé à Londres. Le brief se résumait à produire la première salve d'une série de films représentant cinq valeurs de la marque : la sécurité, la perfection, la qualité, la précision et la conscience. Le film devant ensuite être diffusé quotidiennement dans les trois principaux centres d’accueil des visiteurs de Mercedes-Benz et ce, pour les deux prochaines années.

L'équipe Panoply de quatre personnes avait trois mois pour générer le film employant un mélange de rendus photoréalistes d'éléments de la voiture combinés avec un mixte d'images abstraites pour exprimer les thèmes du brief. La version présentée ici est la « Director’s Cut » - une version plus longue du montage qui comprend des images abstraites qui ne font pas partie intégrante de la version finale.

L'un des plus grands défis de l'équipe a été de gérer les immenses quantités de données issues de la CAO automobile. Les modèles sont incroyablement détaillés, car ils sont utilisés par les machines pour la fabrication des voitures. Mais bien que ce niveau de détail soit très impressionnant, il s’avère que les modèles résultants ne sont pas optimisés à des fins de visualisation notamment avec des applications d'animation 3D comme Cinema 4D.

«Je pense que l’élément de la production le plus mémorable de ce projet s’est produit au tout début lorsque nous avons reçu les modèles CAO pour la voiture Mercedes-Benz», déclare Mark Lindner, directeur chez Panoply. « Nous avons ouvert les maillages triangulaires bruts et nous avons été littéralement émerveillés par la quantité de détails avec lesquels nous allions devoir travailler, mais nous nous sommes également inquiétés quand nous avons pensé à la quantité de nettoyage qui serait nécessaire pour être en mesure de les utiliser. Heureusement, nous n'avons pas eu à nettoyer l’intégralité des maillages que nous avons reçus. Il s'agissait surtout de composer nos plans comme nous les voulions après quoi, une fois que le plan était validé, nous n'avions plus qu’à retopoligiser le maillage que nous verrions à l’écran ».

L'outil Polygon Pen Cinema 4D a été vital pendant la phase de retopologie, reconnaît Lindner. « Cela nous a permis de réduire rapidement et sans douleur les modèles CAO à très haute densité jusqu'à obtenir une fraction de leur nombre de polygones initiaux sans perdre de détails ».

Pour faciliter ce flux de travail, l'équipe a également pu compter sur les XRefs de Cinema 4D, ce qui lui a permis d'animer via l'utilisation de modèles proxy à basse résolution, puis de passer à des versions plus denses au moment du rendu. « En raison du nombre total de polygones dans les versions à haute résolution, nous n'avons pas tout rétopologisé depuis le début. Nous avons utilisé des maillages de placement afin de faire nos animations, puis une fois que nous avons eu un plan verrouillé, nous n’avons plus eu qu’à retopologiser le maillage qui serait visible à l’écran ».

3Pour atteindre le look de rendu recherché par le studio, Panoply s'est tourné vers le moteur de rendu physique Arnold. « Nous utilisons Arnold depuis plus de deux ans maintenant », déclare Lindner. « Nous l'avons utilisé pour la première fois avec Houdini avant qu'il ne soit porté sur Cinema 4D. Cependant, nous l'utilisons le plus souvent avec Cinema 4D depuis ces 18 derniers mois. Le niveau de support offert a été essentiel pour nous motiver à utiliser ce moteur de rendu. Ceci associé au nombre incroyable de scènes lourdes de données qu’on peut lancer sans aucun souci, s’est avéré vital pour notre flux de travail ici ».

Le film Mercedes-Benz s'ouvre dans un décor dégageant une ambiance industrielle, qui a été construit et rendu en 3D. « À partir de cet environnement, nous avons créé une image HDRI haute résolution à l'aide de la caméra sphérique d'Arnold », explique Lindner. « Cela nous a ensuite servi de HDRI de référence pour beaucoup d'autres prises de vue à travers toute la séquence. Des lumières supplémentaires pour chaque prise de vue ont été créées en utilisant des éclairages de type surface avec des textures haute résolution de type soft box pour leur donner un look inégal ».

Ensuite, un montage de séquences abstraites, visant à encapsuler les valeurs de la marque décrites ci-dessus, a alors été généré. Le maillage en réseau d'atomes métalliques a été réalisé à l'aide des dynamiques pour créer une version de la structure d’allure froissée. L'équipe a ensuite réalisé un savant mélange entre les positions des points de cette version et l'original tel quel à l'aide de la propriété Morphing de poses et de l’effecteur Simple. Une légère oscillation de maille a été ajoutée à l'aide du déformateur Secousses Cinema 4D. « L'utilisation de la propriété Morphing de poses en combinaison avec le déformateur Pose Deformer et MoGraph permet un niveau incroyable de personnalisation des effets », ajoute Lindner.

Une large gamme de faisceaux laser d’aspects très réalistes a été créée via de simples projecteurs à forte intensité et à un angle restreint d'influence. Ils ont ensuite été rendus à l'aide de la diffusion sous-surfacique atmosphérique d'Arnold pour permettre à l'équipe d’obtenir l'effet visuel recherché.

Concernant les simulations plus abstraites, Panoply s'est tourné vers SideFX Houdini. « Houdini a été utilisé assez largement pendant ce projet, » déclare Lindner « alors que l’intégralité du rendu a été faite dans Cinema 4D. Cela signifiait que nous devions tout transférer entre ces deux logiciels à l'aide de fichiers Alembic de très grande taille. Toutes les animations abstraites, les particules, le triage des roulements à billes et autres liquides ont été intégralement effectués avec Houdini ».

Le premier exemple de ceci est les traces de fumée issues du tunnel de vent aérodynamique se propageant autour d'une sphère invisible. « Cela a été créé en utilisant une ligne d'émetteurs de fumée avec un champ de vitesse poussant le volume dans une seule et unique direction. Avec tous les paramètres de turbulence et de déplacement désactivés pour la fumée, cela se résumait simplement à la mise en place de notre sphère de collision. Il suffisait alors de la rendre invisible pour la caméra au moment du rendu ».

Après avoir mis bout à bout quelques plans tous plus somptueux les uns que les autres montrant des carrosseries de voiture, on peut voir une brève séquence montrant la dissolution du matériau. « Ceci a été créé à l'aide d'une texture de déplacement en haute résolution », explique Lindner, « qui a ensuite été mélangée à une matière alternative en utilisant le nœud de mixage propre à Arnold. Les particules supplémentaires flottant vers le haut ont été créées avec Houdini, puis réincorporées dans Cinema 4D en tant que nuage de points Alambic pour le rendu. »

Un petit segment de fluides ondulants a également été créé dans Houdini à l'aide du solutionneur FLIP et du skinning VDB. Une autre séquence de maillages fluides a été générée, qui a ensuite été importée dans Cinema 4D en tant que séquence VDB pour le rendu. Houdini a également été en charge de la collecte de sphères métalliques qui se fondent dans une spirale de type Fibonacci.

Lorsque le bouton de démarrage de la voiture est enfoncé, il allume un réseau de données à la mode TRON, représentant le cerveau électronique du véhicule. Ceux-ci ont été créés avec Houdini en utilisant la géométrie : « Nous avons créé un système procédural dans lequel nous pouvions entrer n'importe quel maillage, puis générer les animations de ligne. Cela a été conçu pour être hautement contrôlable, donc nous avons évité d'utiliser des dynamiques – tout ceci nous a finalement permis de déplacer avec une extrême précision des centaines de lignes et les placer exactement où nous les voulions en synchronisation. »

Pour la sortie finale, Panoply a calculé en moyenne environ dix passes de rendu pour chaque image : EXR multicouches, avec Diffusion (directe / indirecte), Spéculaire (directe / indirecte), Réfraction et SSS (si nécessaire), ainsi que des buffers type objets occasionnels, le cas échéant. Des effets de particules supplémentaires, effets de lentilles et autres effets visuels subtils ont été ajoutés lors du montage final. Ce dernier a été réalisé en utilisant Blackmagic Design Fusion. La gradation colorimétrique a ensuite été effectuée en utilisant Blackmagic Design DaVinci Resolve.

La qualité du résultat final témoigne de la facilité avec laquelle les différentes forces de Cinema 4D, Arnold et Houdini ont pu être combinées en un jeu d'outils puissant. « L'ouverture de Cinema 4D en ce qui concerne le fait de travailler parfaitement avec Arnold et Houdini s’est avérée tout simplement inestimable pour notre flux de travail », déclare Lindner.