L’image de synthèse au cinéma

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  • 1. L’IMAGE DE SYNTHÈSE AU CINÉMASon évolution: de son commencement à aujourd’hui
  • 2. Histoire de l’image de synthèse : son passage au cinéma de son commencement jusqu’à aujourd’hui
  • 3. « La haute technologie est un produit très porteur, toutefois c’est un défi permanant. Eneffet, la simulation numérique est difficile à vendre… Il s’agit donc d’être non seulement toujours à la pointe de la technologie, mais aussi de convaincre les clients (industriels) potentiels des bénéfices… ». Philippe Thevoz, Calcom Aujourd’hui, nous vivons dans une société qui ne cesse d’évoluer et qui vit aurythme des progrès technologiques, en cherchant à chaque instant d’atteindre laperfection et de créer de nouvelles sensations. Durant ces derniers siècles, l’Homme acherché à inventer des programmes techniques permettant d’imaginer, et donc desynthétiser toute son imagination, ses rêves, ses désirs. L’informatique a donccontribué à la création d’images, dites images de synthèses. Celles-ci sontactuellement utilisées dans de nombreux domaines.On estime que dans les vingt prochaines années, le tiers des images télévisées, sanscompter le cinéma et les autres médias, sera créé par des ordinateurs. Limagenumérique constitue un champ de recherche particulièrement important dun pointde vue culturel et sociologique.Dans cette seconde partie, nous verrons l’Histoire de l’évolution de la synthèsed’image au cinéma.
  • 4. •Histoire de l’image de synthèse Par définition, l’image de synthèse est utilisée pour créer ou reproduire une imageque l’on ne peut obtenir, ou difficilement obtenir dans le monde réel. Son utilisation a doncpermis de laisser une grande liberté de création aux professionnels issus des secteurs artistiqueset techniques. Ces technologies permettent donc d’offrir à des personnages, objets fantaisistesou à des décors imaginaires, un volume en trois dimensions.En effet, depuis les années soixante, les artistes se sont emparés des ordinateurs et desnouvelles technologiques comme outils de recherche esthétique, de création et comme moyend’exposition.Les images de synthèses actuelles reposent sur les mêmes principes de projection sur un plan,et sont indissociable de l’Histoire de l’informatique. C’est pourquoi dans un premier temps, jevais présenter l’historique de l’informatique, car son évolution est également lié au progrèseffectués sur l’image par ordinateur.
  • 5. Les images de synthèse sont apparues dans les années 1950.• En 1963, au MIT (Massachusetts Institute of Technology), Ivan Sutherland met au point lepremier logiciel graphique interactif utilisant un stylo optique pour dessiner sur écran desschémas techniques.Il invente donc la notion de conception assistée par ordinateur (CAO), en créant le Sketchpad.http://www.youtube.com/watch?v=495nCzxM9PI&feature=player_embedded• En 1967, grâce aux professeurs David C.Evans et Ivan Sutherland, le département informatiquede l’Utah s’est spécialisé dans l’imagerie informatique en trois dimensions. La même année, lesétudiants de cette spécialité numérisent la Coccinelle d’Ivan Sutherland et peuvent examinerleur résultat à l’écran.
  • 6. • En 1968, les deux enseignants fondent la société Evans & Sutherland. Douglas C. Engelbart de la Stanford Research Institute, fait une démonstration d’un environnement graphique avec des fenêtres à manipuler avec une souris. Il démontre dans cet environnement l’utilisation d’un traitement de texte, d’un système hypertexte et d’un logiciel de travail collaboratif en groupe.En Avril 1973, Dick Shoup du Xerox PARC (station de travail aucentre de recherches Palo Alto Research Center à Stanford) metau point une machine dotée de la première carte graphiquecouleur capable d’affirmer une image de 640x486 en 256couleurs et aussi de numériser un signal vidéo. Il réalise leprogramme Superpaint qui est à la fois un logiciel de dessin encouleurs et aussi le premier logiciel d’effets vidéo numériques.
  • 7. En 1975, fut créé une des plus célèbres images de l’infographie, « la Théière »,devenue un objet classique de test pour les applications 3D.
  • 8. Jusqu’aux années 1980, ce domaine n’était pas vraiment abordé, à cause des coûts dumatériel. C’est l’apparition des ordinateurs personnels, comme IBM-PC en 1981, etl’Apple Macintosh en 1983 que la démocratisation de l’utilisation de la 3D pour l’étude, laproduction… s’est effectuée.C’est durant cette période que nous voyons une énorme évolution dans l’informatiqueavec la commercialisation d’une machine dotée de 1Mo de RAM, 8Mo de disque dur,d’une interface Ethernet, d’un écran graphique, d’une souris de deux boutons, d’uneimprimante laser, et surtout d’une interface entièrement graphique utilisant au maximumle « glissé déposé », le « copié collé » et le les menus contextuels.
  • 9. C’est en Janvier 1983 que Apple présente un nouvel ordinateur, le LISA : Local IntegratedSoftware Architecture. Il comprend un 68000 à 5 MHz, 1 Mo de Ram, 2 Mo de Rom, un écrangraphique intégré de 12" dune résolution de 720x364 pixels, deux lecteurs de disquette 5"25contenant 871 Ko, un disque dur de 5 Mo interne et surtout, il est entièrement et exclusivementutilisable à la souris grâce à son interface graphique. C’est le premier ordinateur personnel àinterface graphique.
  • 10. Entre 1983 et 1990, l’évolution dans le domaine du graphisme informatique progresse à allureconstante.C’est dans les années 1990 que l’image de synthèse et la 3D se développe vraiment, notammentavec l’arrivée d’ordinateurs plus puissants et des consoles de jeux vidéo plus performants, quipermettent l’utilisation d’images en temps réel (grâce aux cartes graphiques) et en troisdimensions.Nous pouvons remarquer un certain parallélisme dans l’évolution de l’informatique et celui dutraitement d’image par ordinateur.Si la qualité et la puissance des matériels informatiques sur lesquels les premières images ontété conçues (dans les années 1960), que ce soit pour le calcul des images ou pour leur affichage,ne permettaient pas le photoréalisme, c’est dans les années 1980 que cette tendance tournevers un certain photoréalisme. Celle-ci étant quasiment atteinte dans les années 1990 (en tempsdifféré), voire en temps réel (années 2000), on observe un retour à une certaine libertégraphique dans la conception des images.
  • 11. •Arrivée de l’image de synthèse au cinéma Les images de synthèse sont avant tout des images, et intéressent par conséquent,en premier lieu, les métiers de limage. Les ressources mathématiques sont devenues depuissants instruments pour générer des images avec un degré de perfection extraordinaire. Laqualité de limage dépend seulement du nombre de pixels et du nombre de calculs surchacun. De surcroît, limage numérique est indéfiniment remodelable. Qualité et possibilitésdanimation ont conduit au développement inévitable des images de synthèse au cinéma etdans les autres métiers liés aux images. Cette utilisation porte un nom : les effets spéciaux.Les effets spéciaux par définition :"Repoussant les limites de lillusion ou les plaisirs du visible, à volonté hilarants ou terrifiants,indécelables ou ravageurs », telles sont les caractéristiques des effets spéciaux, désormaistotalement intégrés dans la réalisation des films. Le marché est dailleurs exponentiel avec destaux de croissance à trois chiffres depuis quelques années.
  • 12. En continuant sur la lancée de l’arrivée de l’image de synthèse au cinéma, nous pouvonsévoquer la mise au point du logiciel permettant de créer des ombres sur les objets 3D par HenriGouraud en 1971, ce qui permettait de d’accentuer fortement le réalisme du rendu des images.En 1976, Ed Catmull, informaticien et fondateur du studio d’animation PIXAR, et Fred Parkeréalisent l’animation d’un visage humain et d’une main pour les besoins du film « Futureworld ».C’est à partir de cette période que l’animation 3D commence à intriguer l’industriecinématographique, toujours à la recherche de nouvelles images pour attirer les spectateurs.Nous pouvons voir dans cet extrait du film la modélisation en 3D de la main et du visage, suivantce lien : http://www.youtube.com/watch?v=QfRAfsK5cvU.Et sa réalisation ici: http://vimeo.com/16292363
  • 13. Si Toy Story fut le premier long métrage intégralement réalisé en images de synthèse en 1995,ce fut Tron (premier du nom) qui marqua les esprits pour le nombre de plans intégrant desimages calculées par ordinateur en 1982. En réalité les images nétaient alors rendues quenmode fil de fer, les couleurs ayant été ajoutées à la main par les artistes de Disney.[Cinq ans auparavant, une scène de la « Guerre des étoiles » montrait lun des premiers plans ducinéma calculé par un ordinateur, réalisé par Larry Cuba à laide des moyens de luniversité delIllinois, qui semblent aujourdhui indignes du moindre processeur. Chaque image de lanimationfut calculée « à la main ».]
  • 14. Tron est un film de science-fiction américain réalisé par Steven Lisberger, sorti en 1982. Tron estle premier film à utiliser des séquences retravaillées ou conçues par ordinateur. De plus, il fautse rappeler quen 1980, la souris (avec ses boutons et sa boule) nétait pas encore répandue. Il apermis de voir les premières scènes de cinéma entièrement réalisées en image de synthèse.Elles ont été principalement produites par la société MAGI (Mathematic Application GroupsInc.). C’est un appareil d’imagerie médicale qui permet de reporter les images calculées endégradés de gris sur une pellicule 35mm. A l’époque, lorsqu’on imprime des images vidéohautes résolution sur pellicule, on part de plusieurs versions en dégradés de gris de la mêmeimage, qu’on colorie en utilisant des filtres. Il fallait alors faire plusieurs surimpressions pourobtenir une seule image en couleur, ce qui était un procédé lent et fastidieux.Nous pouvons voir à l’adresse suivante, un extrait du film Tron :http://www.dailymotion.com/video/x1l4qo_tron-video-clip_shortfilms
  • 15. La même année, Ed Catmull, John Lasseter et le réalisateur William Reeves, chargés dudéveloppement de logiciels d’animation au sein de Lucasfilm, interviennent sur les scènes de« L’effet Genesis » de « Star Trec 2, la colère de Khan », où une lune morte se transforme en uneplanète recouverte de montagnes et d’océans. Les textures des roches et des vagues sont créesgrâce aux formules mathématiques fractales inventées par le franco-américain Benoît B.Mandelbrot.Nous pouvons voir les étapes de composition de cet « effet Genesis » à l’adresse suivante :http://www.youtube.com/watch?v=Qe9qSLYK5q4et un extrait du film à cette adresse :http://www.youtube.com/watch?v=zXFNypyMJCc
  • 16. C’est en 1984 que le premier cartoon en 3D « The adventures of André and WallyB »fait son apparition, mais c’est également la première réalisation de John Lasseter.Nous pouvons voir un extrait de ce cartoon à l’adresse suivante :http://www.youtube.com/watch?v=xHcmUesenx4
  • 17. La même année, Digital Production, société fondé par Gary Demos et John Whitney,crée vingt minutes de scènes spatiales pour le film « The last starfighter ». Ces imagesétaient calculées par un ordinateur CRAY XPM, qui était à l’époque l’une des machinesles plus puissantes.Nous pouvons voir un extrait de ce film à l’adresse suivante :http://www.dailymotion.com/video/x2n4pv_the-last-starfighter-science-fictio_shortfilms
  • 18. En 1989, « Abyss » de James Cameron marqua tous les esprits pour sa scène dupseudopode aquatique, ouvrant la voie pour d’autres effets (comme par exemple celuidu robot en métal liquide dans « Terminator 2 »).C’était le premier personnage généré en 3D par un ordinateur, Le film expose desmatières transparentes et convaincantes, avec le compositing d’animation 3D sur unepellicule de 70mm de séquence live.
  • 19. C’est en 1990 avec « Total Recall » que la première tentative d’utilisation de motioncapture (capture de mouvements) dans un film s’effectue, pour l’animation dessquelettes vus aux rayons X. L’essai sera un échec complet, et les données ne pourrontpas être utilisées.Cependant, ce film connu pas mal de problèmes. Alberto Menache, dans son livreUnderstanding Motion Capture for Computer Animation and Video Games, expliquepourquoi la tentative de motion capture fut un échec complet : l’opérateur engagé poursuperviser la motion capture (l’équipe de tournage n’ayant pas la moindre idée de lamarche à suivre) venait en fait d’un fabriquant de matériel de motion capture, et nesavait pas utiliser le matériel correctement. Des erreurs irréparables ont été commises,notamment le fait de faire de la capture sur plusieurs personnes à la fois, voire mêmeune dizaine de figurants simultanément (chose encore inimaginable aujourd’hui). Il donca été impossible de traiter correctement les données par la suite.
  • 20. Terminator 2 a été le premier film grand public à investir sur les effets multiples: morphing et dynamics (simulation de mouvement naturel et des mouvements réalistespour un personnage important CG acteur).Le meurtrier, en métal liquide, (T-1000 cyborg Terminator) est le premier personnageprincipal composé avec des effets crée par ordinateur. Le robot humanoïde étaitsuperposé à un modèle de personnage 3d pour créer l’effet, la transition. L’effet demorphing a été utilisé aussi en post production.
  • 21. Dans la même année, « black and white » le clip musical de Michael Jackson utiliseégalement le morphing dans sa séquence finale.En poursuivant avec les importantes dates clés de l’évolution de l’image de synthèse au cinéma, nous pouvons faire remarquer le fait qu’à cette période, l’avancéetechnologique et l’engouement du public pour les images de synthèse et les sensations qu’elles apportent ont permis de poursuivre sur l’amélioration, et la multiplication de celle-ci. Malheureusement, de nos jours la qualité des scénarios, la mise en scène et autre base du cinéma sont souvent oubliées à cause de la production des images de synthèse.
  • 22. En 1993, on connait l’arrivée des premiers animaux en 3D hyperréalistes de l’histoire ducinéma, avec « Jurassic Park, un film de science-fiction réalisé par Steven Spielberg. Lasortie de ce film s’est accompagnée d’un véritable travail de préparation à long terme pourintéresser le public aux dinosaures, puisque que Steven Spielberg avait déjà produit une undessin animé long metrage en 1988.Nous pouvons avoir un extrait de cette réalisation à l’adresse suivante :http://www.youtube.com/watch?v=uEK9mitagS8&feature=player_embedded
  • 23. • En 1995, l’invention du système "Cave" par Carolina Cruz-Neira de luniversité delIllinois à Chicago se réalise. Il s’agit d’un espace ouvert de forme cubique dont chaqueparoi est un écran. Muni de lunettes à cristaux liquide qui aveuglent à tour de rôle l’œildroit puis l’œil gauche, 25 fois par seconde, on pénètre dans cet espace, un capteur deposition fixé sur le sommet du crâne. On a alors l’impression que les parois seffacent etque l’on se retrouve à lintérieur dune image en relief, en immersion totale dans unenvironnement virtuel. Il s’agit ici de l’ancêtre du casque à réalité virtuelle.• En 1997, le ciel, l’océan et les figurants qui arpentent le pont du paquebot vu en planlarge dans « Titanic » sont issus des ordinateurs du studio "Digital Domain", de mêmeque les albatros et des dauphins qui suivaient le navire.
  • 24. En 2001, les premiers acteurs virtuels hyperréalistes apparaissent dans le film « FinalFantasy ». Leurs capacités dacteurs sont cependant encore limitées. Les textures depeaux, les rides dexpression des visages et lincroyable richesse des détails du filmdépassent tout ce que lon avait pu voir auparavant.Nous pouvons voir un extrait du film à l’adresse suivante :http://www.dailymotion.com/video/x1nk18_final-fantasy-the-spirits-within_news
  • 25. En 2004, Le réalisateur Robert Zemeckis sassocie au studio Sony Imageworks pourdévelopper la technique dite de « Performance capture » qui sert à animer lespersonnages 3D du Pôle express. Contrairement à la « Motion capture » traditionnelle,qui nenregistre que les mouvements du corps, la « Performance capture » permetdenregistrer également les expressions faciales des acteurs, et de les restituer avecexactitude. La technique sera réutilisée ultérieurement pour « Beowulf » (2007).En 2008, c’est la première fois qu’on utilise la technique de réalité augmentée dans uneattraction : Les animaux du futur, présentés au Futuroscope.http://www.dailymotion.com/video/x4ce1o_les-animaux-du-futur-bande-annonce_news
  • 26. Pour finir, nous pouvons évoquer l’arrivée du film « Avatar » de James Cameron, en2009. Durant le tournage, Cameron utilise une technique permettant une conception novatricede la mise en scène dans le domaine de la capture de mouvement et du cinéma virtuel. Ildemande à Rob Legato de lui concevoir un système de caméra virtuelle, dénommé le « DirectorCentric System », qui permet au réalisateur de se projeter dans l’univers virtuel et de visualiseren temps réel les personnages en images de synthèses créés à partir des données provenant deses comédiens lors de la capture de mouvement.Un certain nombre d’effets spéciaux innovants ont été utilisés sur le tournage d’Avatar. D’aprèsCameron, le film était reporté depuis les années 1990 dans l’attente que la technologie atteigneun niveau d’avancement suffisant pour dépeindre fidèlement sa vision de Pandora et de seshabitants. Le réalisateur avait prévu d’utiliser des personnages de synthèse photoréalistes, créesavec les nouvelles techniques d’animation de capture de mouvement développées dansles 14 mois précédant décembre 2006.
  • 27. •Conclusion Pour conclure, je me suis posée la question concernant l’avenir de la manière deproduire et réaliser un film.Comme il a été évoqué un peu avant, on pourrait se demander si l’avancée rapide de cesnouvelles technologies n’aurait pas une incidence directe sur l’écriture de l’histoire du film.Aujourd’hui, l’écriture du scénario est souvent minimisée au profit de la réalisation visuelle, etl’accroissement de l’importance de l’image. Cependant, suffit-il d’une bonne histoire pour avoirun film à succès? Si seule l’histoire est importante, alors pourquoi les grandes boites deproduction cinématographique ou de film d’animation dépensent-ils autant de temps etd’argent dans la réalisation de films?On dit quune image vaut mille mots. Je pense que de nos jours, ce dire est vrai. Les voies sontouvertes pour une véritable communication, aussi bien à lintérieur dun groupe que verslextérieur. Par ce biais, les innovations technologiques ou scientifiques les plus avancéesarrivent au stade dexploitation industrielle par le chemin le plus court.De plus, nous vivons dans une époque où l’image est très importante où que l’on se trouve.Contrairement à ce que l’on pourrait penser, pour chaque chose de notre vie, nous jugeonstoujours en premier l’aspect, le visuel, l’esthétique ou l’image de cette chose. Nos yeux sont lespremiers jugent et nos premiers sens à être sollicités.Je pense donc que dans un sens, il est normal que les boites de productions dépensent autantpour la réalisation d’un film d’animation ou d’un film cinématographique. En effet, avecl’avancée époustouflante de la technologie, les producteurs utilisent cet atout afin de plaire auxmieux les yeux des spectateurs. D’autre part, je pense que l’écriture du scénario, l’histoire dufilm reste tout de même le cœur de cette réalisation.