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Les robots, les dinosaures et la vie secrète des jouets: l'histoire des effets visuels et de ses flux de travail pour la production cinématographique et d'animation moderne

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VFX 101 : Une série en 4 parties sur les éléments clés du pipeline VFX. Nous commençons par un bref historique des flux de travail VFX et passons en revue les termes courants.

Il s'agit de la première partie d'une série de blogs en quatre parties qui examinera de plus près les effets visuels (VFX). Nous commençons ici par un bref historique de ce domaine innovant, puis discutons des flux de travail VFX et passons en revue les termes courants.

Animation et effets visuels (VFX) sont au cœur de la production cinématographique moderne.

Pourtant, la production numérique, telle que nous la connaissons aujourd'hui, est un objectif relativement nouveau, qui a commencé au début des années 1990 avec des films tels que Terminator 2 et Jurassic Park. Ces films ont innové dans ce qui pouvait être fait avec des effets visuels.

Puis en 1995, Pixar Animation Studios a publié Toy Story, le premier long métrage d'animation généré numériquement.

Toy Story était une entreprise colossale pour l'équipe d'animation / VFX du studio, chacune des images du film prenant de 45 minutes à 30 heures pour le rendu. Le film a nécessité 800,000 77 heures machine pour 1,561 minutes d'animation réparties sur XNUMX XNUMX plans.

Depuis lors, l'utilisation d'effets visuels dans les films a considérablement augmenté et la nature du travail VFX a augmenté en taille et en complexité.

La démocratisation des VFX conduit à des emplois d'animation de plus en plus complexes

La démocratisation des effets visuels a commencé au début des années 1990 avec des produits open source et des packages propriétaires produits et vendus par des entreprises, remplaçant les outils internes disponibles uniquement pour les pionniers de l'industrie.

En outre, des normes telles que les formats de fichiers ont commencé à être établies, ce qui a permis à l'écosystème émergent d'outils de production numériques d'être liés entre eux dans des pipelines de traitement flexibles.

La nouvelle ouverture a conduit à une prolifération de studios d'effets visuels. Il existe désormais des milliers de studios VFX dans le monde.

Avec l'accès à des pipelines configurables, les studios ont commencé à se concentrer sur des aspects plus créatifs, tels que la création de personnages aux caractéristiques physiques de plus en plus complexes.

Dans le film d'animation Monsters, Inc., réalisé en 2001, le personnage Sully avait environ 1 million de cheveux. Dans la suite du film, ce même personnage avait 5.5 millions de cheveux.

En général, les moteurs de la croissance des effets visuels sont que la technologie est devenue meilleure, moins chère et plus rapide. Cela permet à l'animation et aux effets spéciaux de devenir de plus en plus ambitieux.

Par exemple, le film d'animation de Disney de 2016, Moana, a presque doublé le nombre de plans de simulation complexes par rapport à Big Hero 6, un film réalisé à peine deux ans plus tôt en 2014. La plupart des effets de Moana sont de l'eau, connue dans l'industrie comme l'un des choses les plus difficiles à animer.

L'équipe d'effets a admis que ce film n'aurait pas pu être traité il y a cinq ans. Technologiquement, ce n'était tout simplement pas possible.

Le flux de travail et le pipeline VFX

Examinons maintenant le flux de travail VFX et son intégration dans le processus de production de films. Le pipeline VFX est similaire à une ligne d'assemblage. Chaque travailleur effectue une tâche avant de transmettre ce qu'il a fait à la personne suivante sur la ligne.

Les pipelines sont comme des flocons de neige; il n'y en a pas deux pareils. Les pipelines différeront d'une production à l'autre, et parfois même au sein d'un même spectacle.

Les différences sont que, dans VFX, chaque travailleur est un artiste et le pipeline permet à toute l'équipe de voir le travail à mesure qu'il évolue afin qu'il puisse être évalué et, si nécessaire, ajusté pour de meilleurs résultats.

Certaines étapes dépendent des étapes précédentes pour que les actifs continuent leur travail. Le pipeline VFX typique est également très complexe. Il s'agit plutôt de plusieurs chaînes de montage qui s'entrecroisent.

Bien que l'itération constante soit un excellent moyen d'obtenir des résultats de haute qualité, elle prend du temps et coûte cher.

Pour réduire les efforts inutiles, la plupart des pipelines utilisent des actifs d'espace réservé ou des proxys de résolution inférieure. Ce sont des actifs de qualité inférieure (et plus petits) qui remplacent les versions pleine résolution finies au cours des nombreuses itérations.

En utilisant ces proxys, les artistes peuvent reporter des tâches plus longues à plus tard dans la production, lorsque des changements majeurs ne sont probablement pas nécessaires et accélérer le développement du look sans avoir à rendre la qualité finale tout le temps.

Un pipeline de production d'effets visuels est complexe, avec de nombreux processus différents et de nombreuses interdépendances entre eux. Le plus grand défi est de gérer le volume d'informations requis pour produire des images photoréalistes. Une seule créature peut être composée de centaines, voire de milliers d'actifs numériques. Il est souvent nécessaire d'assembler des téraoctets de données qui doivent être transmises au moteur de rendu et finalement à un compositeur.

Étapes de la production de films et d'animations

Dans le cinéma moderne, les trois étapes principales de la production sont :

  1. Pré-production
  2. Vidéo
  3. Post-production
1. Pré-production

Pour les effets visuels, pré-production s'applique à toutes les activités qui se produisent avant que la caméra ne commence à tourner. Pour les artistes, les tâches courantes incluent la recherche visuelle, la conception conceptuelle des personnages et des environnements et la définition des palettes de couleurs utilisées dans le film.

Les phases de développement du look et de pré-visualisation aident le réalisateur à comprendre quelles pourraient être les différentes séquences du film.

2. Production

Dans le production étape, l'accent passe de la planification à la construction. Dans l'animation générée par ordinateur (CG), où tout à l'écran est "généré par ordinateur", cela signifie créer tous les actifs numériques. Dans le monde des effets visuels, la production fait généralement référence au tournage en direct et à la collecte de données sur le plateau. Les actifs numériques eux-mêmes peuvent être créés pendant la production.

Les studios de production se tournent vers les services de stockage et de données basés sur des fichiers pour prendre en charge les flux de travail d'animation et de CG - afin d'accélérer rendu, modélisation statistique, et collaboration. Les studios de création ont besoin d'un système de stockage basé sur des fichiers qui peut faire évoluer les performances et la capacité pour s'adapter à l'évolution des demandes de projet, à la fois sur site ou dans des environnements cloud.

Par exemple, L'EDI a fait face à une croissance explosive de la taille des fichiers d'effets visuels (plus de 9,000 XNUMX % d'augmentation de leurs données non structurées de travail), entraînant la nécessité d'augmenter la capacité de stockage et d'accélérer la production d'animations. Dans une courte vidéo ci-dessous, vous entendrez Francesco Grisi, PDG d'EDI, où il explique comment Qumulo a simplifié l'ajout de nœuds par le service informatique, augmentant ainsi la capacité de stockage pour différents types de fichiers, de 4K à 10K.

3. Postproduction

Dans l'animation de longs métrages, post-production se réfère uniquement aux tâches qui se produisent une fois que les images finales ont été créées. Ces tâches comprennent le montage, la dimensionnalisation, la numérisation des séquences pour créer un intermédiaire numérique, la correction des couleurs et l'impression des images numériques sur film pour distribution dans les cinémas.

Pour les films d'action en direct, la post-production fait référence à tout ce qui vient après le tournage en direct, y compris l'essentiel du travail d'effets visuels.

Solutions de post-production

Termes VFX courants

Voici quelques termes courants liés aux effets visuels (VFX).

Qu'est-ce que LIDAR?

LIDAR signifie Light Detection and Ranging. LIDAR est une méthode de mesure des distances avec une lumière laser. Dans le processus VFX, les scans LIDAR utilisent un laser pour mesurer la distance entre un emplacement fixe et des points sur des surfaces rigides environnantes telles que des bâtiments. Les données sont stockées sous forme de «nuage de points», qui est une série de points déconnectés dans l'espace 3D. Ces points peuvent ensuite être convertis en un modèle 3D de l'ensemble, plus tard utilisé pour CGI (imagerie générée par ordinateur).

Qu'est-ce que la modélisation ?

La modélisation crée la géométrie 3D numérique utilisée dans l'animation et les effets visuels, appelés «modèles» ou «maillages». En règle générale, le modélisateur ne recrée que la forme tridimensionnelle globale d'un objet. Les propriétés de surface, y compris la couleur locale et les petites irrégularités telles que les bosses et les rayures, sont représentées par des maps de texture, des maps de déplacement et des shaders.

Que sont les shaders et les cartes de texture ?

Les shaders imitent la manière dont les matériaux réagissent à la lumière. Ils créent des représentations mathématiques de propriétés telles que la couleur et la réflectivité de la surface. Les textures sont des images 2D qui représentent la valeur d'une propriété de matériau à chaque point de la surface d'un modèle.

Les types de carte courants incluent diffuse (la couleur de surface du modèle), bosse (utilisée pour imiter les détails de surface fins, tels que les bosses et les rides) et spéculaire (utilisée pour contrôler la forme des reflets sur la surface de l'objet).

Qu'est-ce que le rendu?

interprétation est le processus par lequel les données de la scène 3D sont converties en une série d'images 2D, vues du point de vue de l'appareil photo numérique. Dans le travail cinématographique, ces calculs sont effectués hors ligne par lots, prenant généralement de quelques minutes à des heures à des jours pour traiter une image individuelle.

Il est courant de rendre une scène dans une série de calques ou de passes, chaque calque n'affichant qu'un sous-ensemble des ressources de la scène. Par exemple, un calque peut inclure uniquement l'arrière-plan ou uniquement les caractères de premier plan.

Qu'est-ce qu'une disposition de prise de vue ?

Les éléments individuels qui composent un plan doivent être combinés en une seule scène 3D, prête pour le rendu. Ceci est connu sous le nom de «disposition des plans» ou «assemblage des plans». En règle générale, la mise en page détermine les noms de fichier de presque tous les actifs 3D.

Qu'est-ce que la composition ?

La composition fait référence à la combinaison de deux images ou plus pour créer une seule image. Dans VFX, la composition fusionne tous les éléments rendus et en direct qui composent une prise de vue en une série d'images finies.

Que sont les effets (FX) et les simulations ?

Effets (FX) est un terme générique utilisé pour décrire les éléments dynamiques d'un plan calculé par des procédures mathématiques plutôt qu'animés à la main. Les exemples courants incluent le feu, la fumée, l'eau, les cheveux, les vêtements, les foules et les effets de destruction.

Les outils FX représentent des défis importants pour les développeurs de pipelines. Certains génèrent d'énormes quantités de données; d'autres génèrent des données qui nécessitent des conversions ou des traitements supplémentaires avant de pouvoir être consommées par des outils en aval. Des exemples de la première incluent des simulations fluides ou liquides. Ceux-ci ont des empreintes de mémoire, de calcul et de stockage importantes. Des exemples de ces derniers comprennent les surfaces couramment utilisées dans les simulations de corps fluides et rigides.

Les effets volumétriques sont généralement les nuages, la poussière, l'eau, le feu et les fluides gazeux. Ce type de données est un défi pour les développeurs de pipeline en raison de son encombrement important et du fait qu'il nécessite souvent une conversion vers d'autres formats avant de pouvoir être utilisé par d'autres outils.

Apprendre encore plus

Qumulo a plusieurs ressources utiles pour en savoir plus sur les effets visuels et comment notre plateforme de données de fichiers permet d'accélérer les pipelines de production d'effets visuels. Consultez nos fiches techniques sur VFX, Animation, Media and Entertainment et découvrez comment nous avons aidé des entreprises comme FuseFX et Studios Cinesite pour proposer plus rapidement des films et des programmes d'animation au public!

Un merci spécial à Matt Ashton et Kristi Whitman pour leurs contributions à cette série de blogs. Lisez la partie 2 de notre VFX 101, qui se concentre sur le processus de rendu et offre des conseils aux artistes numériques lorsqu'ils envisagent le cloud pour gérer des travaux de rendu complexes et gourmands en ressources informatiques.

Série VFX 101

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