Sampler le Réel pour créer le Virtuel

09 juillet 2015   by Yanis Azze
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Que l’on soit proche du domaine ou pas, créer une expérience en 3D avec les outils et processus actuels peut sembler compliqué, et demander beaucoup de temps et de ressources. Mais les nouveaux appareils et logiciels graphiques donnent aux créateurs plus de puissance et de possibilités que jamais, et de nouveaux outils et approches permettent désormais, et de manière fluide, de capturer le monde pour traduire celui-ci en 3D.


Voici un rapide panorama de ces outils.


Capture de Mouvement 

L’un des premiers challenge posé par la virtualisation en 3D d’objets réels était de capturer les mouvements complexes du corps pour les personnages de films en images de synthèse ou de jeux vidéo. Les méthodes de Capture de Mouvement (ndlr. "Motion Capture" en anglais) ont évolué au cours des décennies, depuis la capture de combattants dans le jeu Virtual Fighter (sorti en 1994 et créé par Sega, le jeu incorporait une combinaison complète avec des indicateurs de lumière pesant sur les acteurs) jusqu’aux méthodes plus récentes qui utilisent des LED à coût réduit et un projecteur d’infrarouge qui peut détecter de petits marqueurs que l’on peut appliquer sur n’importe quelle surface ou personne avec un stylo correspondant. 

Aujourd’hui, de nouvelles technologies logiciels accompagnées de petites cameras à détecteurs ou même des produits accessibles au grand public, comme la Kinect, peuvent intelligemment suivre et tracer en temps réel et de manière précise les mouvements du corps et même des mains, simplifiant la capture, la copie et la réutilisation de mouvements réels.



"Il est maintenant possible de créer des avatars en 3D qui miment les expressions faciales de façon immédiate."


Capture du Visage

En parallèle des mouvements complexes d’un individu, la capture en temps réel d’expressions faciales a toujours été plus compliquée. Utilisée dans les films en images de synthèse depuis des années, la technologie nécessitait des caméras digitales onéreuses. Elle a maintenant évolué et été simplifiée pour permettre la capture fluide d’expressions pour le jeu vidéo ou même la retransmission en temps réel. Il est par exemple maintenant possible de créer des avatars en 3D qui miment les mouvements et expressions faciales de façon immédiate, comme c’est le cas dans le “Marionnettisme Digital”. 



Scanning 3D

La façon la plus directe de capturer un environnement ou un objet en 3D est d’utiliser un scanner 3D. Machines autrefois imposantes et équipées de radars coûteux, les scanners 3D sont maintenant aussi petits et abordables qu’une caméra digitale de poche. L’une des méthodes les plus répandues et accessibles est l’utilisation combinée de lumière et d'un radar appelé LiDar (ou Light Radar) que l’on retrouve autant dans les drones, les accessoires de jeux vidéo, le géo-mapping ou encore la prévisualisation architecturale.

Et désormais de nouvelles technologies logicielles permettent à n’importe quel appareil photo digital ou même smartphone de transformer les images capturées en un nuage de points en 3D qui peuvent donner une idée de l’objet que l’on observe ou que l’on prend avec l’appareil. 



"Transformer n'importe quel objet, environnement ou personne en modèle 3D hyper réaliste."


Photogrammetry
 
C'est la technique la plus avancée, qui est précise tout en restant accessible. Les caméras, les algorithmes de logiciel et l’imagerie ont évolué suffisamment pour être capables, non seulement de reconstruire des objets ou des lieux en 3D, mais aussi de pouvoir précisément traduire des photos haute définition du sujet en textures correspondantes, donnant ainsi lieu à une reconstruction 3D des plus réalistes.

Aujourd’hui, une combinaison de technologies telles que le HDRI, la capture du Champs de Lumière, le VSLM, les Gyro-senseurs (etc.), pourrait permettre à n’importe quel smartphone de capturer et transformer à la volée n’importe quel objet, environnement ou personne en modèle 3D hyper réaliste. 



Le Futur : La Videogrammetry ?

Alors que la photogrammetry est accessible au grand nombre, la technologie logicielle continue d’évoluer et de se simplifier. Bien que la conversion d’objets ou de paysages figés soit facile avec une caméra, la capture d’un modèle, de mouvements ou d’acteurs peut être compliqué. Une solution réside dans l’évolution directe de la photogrammetry : la videogrammetry.


"Une nouvelle ère à la croisée des films, des jeux vidéo et des expériences virtuelles."


Bien que l’on en soit à ses débuts, on peut imaginer assez facilement que des algorithmes suffisamment avancés, et un système de caméras multiples, puissent permettre aux réalisateurs de capturer des scènes et séquences ultra-réalistes en 3D, ce qui nous propulserait dans une nouvelle ère à la croisée des films, des jeux vidéo et des expériences virtuelles jusqu’ici cantonnées dans un cadre limité et plat. 




Il ne s’agit que de quelques unes des méthodes populaires et actuelles pour capturer la réalité et la transformer en 3D, mais déjà des outils accessibles et optimisés existent pour nous aider à migrer vers une expérience 3D multimédias et multiplateformes.
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