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Invité
Posté le Mardi 04 Mai 2010 par Vinz
Nous avons eu l'occasion début Avril d'assister à un petit lot de conférences sur les progrès effectués en animations numériques : films d’animation, images de synthèse, modélisations 3D…



Ce meeting (qui en était à sa 3e édition) se déroulait à "L'Atelier" (cellule de veille technologique de BNP Paribas) en partenariat avec ACM Siggraph. Trois start-ups, trois conférences : The Bakery avec une nouvelle approche du relighting, Delacave avec un pipeline de relief en temps réel et HD3D avec un développement collaboratif d'outils de production.
Même si l'un des premier secteur intéressé est celui du cinéma, le jeu vidéo n'est pas en reste puisque les deux domaines utilisent des technologies similaires et sont souvent couplées. Je vais par ce dossier essayer de résumer chaque présentation abordant chacune un sujet bien distinct et souvent très technique. Il n'échappera pas aux connaisseurs que tout ce qui touche à la 3D touche obligatoirement aux mathématiques "pointue", et donc on peut rapidement ne plus rien y comprendre sans un petit bagage technique. J'essayerais donc de rester clair sans pour autant trop dénaturer les sujets traités.


Projet d'Outils Collaboratifs par HD3D


Chaque projet (professionnel ou amateur) peut rapidement devenir incontrôlable si on ne l'encadre pas grâce à des outils de développement et de management. Cela devient rapidement le cas lorsque plusieurs personnes travaillent sur le même produit. Réinventer la roue ne sert à rien, il faut juste savoir réutiliser de manière intelligente des produits existants. Malheureusement quand l'outil n'existe pas ou qu'il est payant (et très cher), une jeune/moyenne entreprise ne peut pas forcément se permettre de développer son propre produit et doit donc faire avec les moyens du bord. On peut appliquer ces quelques mots à de très nombreux domaines comme le management de projet, le suivi de production ou encore l'existence de librairies très spécifiques.

Un projet pas si récent


HD3D est un projet complexe qui a été lancé en 2005 (la société fut créée en 2006). C'est en réalité une filiale commune à plusieurs entreprises : 2Minutes, DuranDuboi, Eclair Laboratoires, LTC, MacGuff Ligne, Mikros Image et TeamTO. Le but du projet était de coopérer afin de développer des produits répondant à des besoins récurrents (en partie cités ci-dessus). Chaque entreprise avait déjà de son coté des solutions développées sur le tas mais qui étaient pour la plupart relativement fragiles et pas forcément réutilisables dans n'importe quel projet. Ainsi grâce aux efforts et à l'expérience de chacune, de nouveaux projets ont émergés : asset manager, suivi de production, outil de calibration, traitement d'image, dispatch de jobs de calcul, échange de données cryptées, …
Travailler avec un logiciel unique a l'avantage d'améliorer le travail inter-studio, chose assez courante dans le milieu. Malheureusement avant HD3D chaque studio devait faire avec les contraintes des autres studios : pas les mêmes outils de gestion, de développement, etc. Ceci mène forcément à une baisse de la productivité et n'est donc rentable pour aucun des partis.

Un début un peu lent


Au début chaque entreprise avait un peu de mal à dévoiler ses méthodes de travail. Peur d'être copié ? probable, surtout que l'on parle ici d'un milieu assez concurrentiel. Imaginez des réunions d'entreprises concurrentes où chacun parle de ses secrets de fabrication !
De nombreuses réunions furent nécessaires afin de débloquer la tension qui régnait, et surtout pour bien définir le cahier des charges. Puis petit à petit chacun se mit à faire part de son fonctionnement sur chaque aspect. Les autres s'y retrouvaient un peu et par conséquent avaient moins de mal à rajouter les briques d'expériences qui manquaient. Pour augmenter un peu la vitesse de croisière qui régnait, HD3D a adapté un fonctionnement en "méthode agile" (ndlr : c'est une méthode de management pour utiliser le mieux possible les compétences existantes dans le temps imparti). Par ailleurs des outils de collaboration "2.0" ont été utilisés comme Google Docs et Skype (car les réunions physiques, même si essentielles, prennent beaucoup de temps).


Exemple de tableau réalisé en méthode agile (© GeckoGeek.fr)

Résultats de ces années de travail


Il s'avère finalement que tout le monde travaillait un peu de la même manière. Toutefois tous les logiciels ne seront pas identiques pour chaque entreprise. Par exemple il sera possible pour certains programmes de rajouter des scripts Python qui viennent alors se greffer comme sous-modules.
Quelques questions à la fin ont fait remonter des problèmes quant à converger vers un modèle unique pour le système de base de données. En effet les outils collaboratifs ont aussi leurs limites et il est parfois difficile de ramener tout le monde au même endroit.

Et à l'avenir ?


HD3D va continuer d'exister pour garantir une pérennité des projets déjà développés. La plupart des projets (quasiment tous) vont être commercialisés ce qui n'était pas dans l'idée de départ. Et bien évidemment les entreprises ayant participé au projet n'auront pas à payer.
Par ailleurs le nouveau projet HD3D va être lancé afin de développer d'autres produits dans le même secteur.

Le seul regret de Laurent Alt (président et directeur R&D venu faire la présentation) était de ne pas avoir fait un Business au lancement du projet.

Quel profit pour le secteur ?


HD3D semble être en somme une bonne expérience de collaboration d'entreprises dans un secteur très concurrentiel. Toutefois l'expérience semble bien prouver que ce type de projet demande du temps et beaucoup d'efforts de chaque coté. Aussi est-il bon de bien définir dès le départ le fil rouge de la filiale ainsi que les souhaits de chacun quant à la finalité du travail réalisé. Car il ne suffirait que d'un petit désaccord pour faire capoter des années de travail.

Même si ce type de travail n'a pas encore de quoi faire parler de lui "publiquement", il ne serait pas étonnant que cela soit pleinement profitable aux secteurs qui l'utilisent.


Pipeline Relief en Temps réel par Delacave


On est ensuite passé à un sujet bien plus complexe puisqu'il s'agit d'optimisations techniques dans du pipeline relief afin d'améliorer l'efficacité du travail en temps réel. Dit autrement, Delacave a beaucoup travaillé sur ses outils de production afin que ses employés puissent travailler plus confortablement dans leurs animations. Et c'est un petit groupe de Delacave qui s'est déplacé pour nous faire la présentation (avec une animation exclusive qui est maintenant visible sur l'onglet vidéo de cette page).

Une philosophie basée sur le temps-réel


Pour remettre les choses dans leur contexte, sachez que visionner une animation en plein travail peut parfois demander de longues minutes de "rendering" (voire bien plus) et qu'ainsi cela nuit à la touche artistique (ce qui est plutôt embêtant pour un travail visuel). La volonté de Delacave est donc de réduire le temps de réactivité entre la demande du client et le rendu. Ainsi les "éventuelles" modifications peuvent intervenir plus rapidement dans la chaîne de production ce qui ne peut qu'être bénéfique au rendu final (l'animation que vous verrez). Vous l'aurez donc comprit, Delacave a une philosophie du temps réel qui pousse à la réactivité. Ceci permet aux artistes de revoir plusieurs fois une partie de leur travail et lancer des rendus poussés qui ne durent que quelques minutes contre une bonne heure pour des productions classiques.

Delacave à poils !


Blague à part, une grosse partie du travail de Delacave s'est portée sur un système de poils nommé "Fur". Le leitmotiv était encore une fois la rapidité. Il fallait à tout prix éviter les solutions classiques et pouvoir rendre tout chose avec des "poils" : des bêtes, des monstres, de l'herbe… Du poil en temps réel en somme !


Le vrai, l'unique Chat Botté !


Leur premier essai fut de créer des "plaques" qui rassemblaient plusieurs poils. Il fallait bien faire attention aux liaisons entre les plaques et à leur orientation. Toutefois le rendu n'était pas convaincant même si ce dernier était instantané. Le deuxième essai fut de travailler sur un plugin pour Maya (ndlr : logiciel d'images de synthèse très utilisé). Il était alors question que chaque poil soit représenté par un vecteur (et le tout utilisant un diagramme de Voronoï, de souvenirs). Au final la solution gardée fut d'avoir un système de vecteurs avec une direction enregistrée dans un fichier binaire. Cela ne semblait prendre que quelques secondes pour produire un rendu en "Full HD". A coté de ça, différentes textures sont appliquées à la plaque en transparence et différentes techniques sont utilisées pour éviter un rendu "moins plat" que lors des premiers essais. Sans compter quelques effets de dynamique simple pour un rendu tout en beauté ! Il envisage par ailleurs une évolution d'une primitive par poil et non par plaque, ainsi que quelques améliorations sur la dynamique.

Delacave travaillait sur son outil en même temps que sur ses produits. Ainsi les débuts furent un peu difficiles à cause de logiciels alpha qui buguaient régulièrement ou qui ne donnait pas un rendu satisfaisant. Il est donc régulièrement arrivé de refaire un rendu de certaines scènes d'un projet suite à des améliorations majeures de leurs outils.

Une évolution du métier


Je passerai sur certains aspects techniques énoncés durant la conférence (comme le shading / dispatch en temps réel) pour en revenir à un point plus compréhensible pour le commun des mortels. Dans l'animation une scène passe par plusieurs phases dont la Composition (arranger les éléments d'une scène) et le Lighting (les effets de lumière). Avant, le rendu d'une scène prenait beaucoup de temps. Ainsi une personne s'occupait de la composition de la scène : comment bien placer le personnage ou la caméra pour que telle ou telle impression ressorte le mieux, pendant qu'une autre repassait derrière pour y appliquer des effets de lumière. De nos jours grâce à l'amélioration de ces technologies (entre autre grâce à la R&D appliquée comme le fait Delacave), ces deux domaines se rapprochent. Ainsi il devient intéressant pour un graphite d'être polyvalent car cela lui permet de gérer ses priorités plus facilement et il peut plus facilement faire ressortir les effets qu'il attend d'une scène. Néanmoins pour une entreprise cela demande aussi de trouver ces artistes à double compétences. Par ailleurs cela divise aussi par deux l'apport de potentiel créatif (deux personnes => une personne ==> moins de personnes qui réfléchissent sur une scène). C'est toutefois une nouvelle façon de travailler qui trouve son intérêt sur certains projets.


Dessin tiré de Cendrillon (~2011)

Le Relief, une réelle plus-value à l'animation ?


Comme tout studio, Delacave travaille aussi sur du Relief pour ses animations. Sa prochaine animation (Cendrillon, sortie prévue en 2011) devrait être disponible en 3D. Son intégration ne s'effectue pas forcément à la fin du rendu 2D. Ajouter du relief à une animation demande du travail de la part des artistes. Il est important de chercher le relief à différent moments (layout, animation, rendu / compo …). Par ailleurs ce dernier amène quelques contraintes artistiques comme gérer comme il se doit les quelques (maigres) niveaux de profondeurs supportés à l'heure actuelle pour les cinémas (et télévisions), mais aussi des problèmes de timing et de cadrage.
En somme un relief intérèssant par l'expérience qu'il apporte mais qui se doit d'être un minimum encadré et pensé pour être correctement intégré.


Optimisation, temps réel, multi compétence sont trois mots-clés à retenir pour Delacave. Cette start-up qui a quasiment deux films d'animation à son actif ("La Véritable Histoire du Chat Botté" et "Cendrillon"), semble être sur une bonne voie.
Pour l'anecdote notez que Delacave avait commencé à travailler avec le moteur de jeux vidéo Nadeo mais comme ils avaient bien "wrappé" leur travail, ils ont pu passer à un autre moteur.


Une nouvelle approche du Lighting avec Bakery Relight


Et pour terminer "en douceur" nous avons eu le droit à une heure de conférence présentée par Emmanuel Turkin (ingénieur R&D chez The Bakery) sur ce sujet très spécialisé qu'est le Lighting. J'avouerai qu'après déjà plus de 2 heures de conférences techniques, cette troisième et dernière fut particulièrement éprouvante pour un cerveau pas très entrainé sur ce thème très spécialisé.

Remise en contexte


The Bakery est une société (française) fondée en 2007 qui compte maintenant 13 employés. Ses efforts sont axés sur des logiciels de 3D et principalement sur du relighting via "Bakery Relight". Le lighting est l'étape finale dans la production d'un film et c'est surtout le moment le plus couteux (en temps, ressources, ...). D'après E. Turkin il ne semble pas exister beaucoup de logiciels ciblés dans le commerce et malheureusement les outils génériques ne conviennent pas forcément à tous les projets. D'où probablement cette dévotion très spécifique.


Un rat de laboratoire


Relight dans des nuages... de points


Le logiciel semble baser une bonne partie de sa puissance sur l'utilisation de nuages de points. Ces derniers ont l'avantage d'être rapides à calculer et comporter peu de contraintes sur les géométries sous-jacentes.
Par ailleurs le cache est utilisé à fond et tout est threadé au maximum (ndlr : c'est équivalent à effectuer différentes tâches simultanément). Le logiciel n'utilise que du CPU, contrairement à Delacave qui se basait en bonne partie sur le GPU (coté hardware). L'idée est de ne pas se restreindre à un système d'exploitation particulier. Toutefois suite à quelques questions en fin de conférence l'ingénieur a avoué penser sous-traiter certaines tâches spécifiques au GPU pour accélérer certaines actions... un jour. Mais on peut facilement imaginer que cela ne sera qu'en option au programme.


Voici différentes lumières appliquées à un modèle


On a eu le droit à quelques vidéos exclusives dont un animal au rendu juste magnifique ! malheureusement avec interdit de le photographier :-(
Avoir de tels rendus dans le jeux vidéo donne très envie et on espère que les studios vont prochainement échanger un peu d'expérience (ou d'argent), afin de proposer aux joueurs une expérience visuelle encore plus bluffante (enfin on imagine que cela se fait déjà). Un amas de pixels c'est super, mais avec un rendu plus naturel c'est encore mieux. Même si les deux dernières conférences ciblaient surtout le domaine de l'animation, on imagine sans mal une intégration dans de futurs jeux vidéo.
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