PROJET D’ANIMATION 3DSMAX

The Hugo eXperience.

Schneider Thomas (thomas.schneider@imag.fr).

Thome Nicolas(nicolas.thome@imag.fr).

DEA IVR 2003/2004.

Objectif : réaliser un film d’animation à l’aide du logiciel 3dsmax.

Introduction

Cette année, le projet d’animation consiste à animer Hugo, le robot représentant la conférence d’Eurographics qui se déroulera à Grenoble lors du second semestre 2004.

Le sujet se trouve sur la page :

http://www.inrialpes.fr/sed/people/boissieux/COURS/

L’objectif est de mettre au point un petit film comportant quelques séquences, dans lesquelles Hugo est l’acteur principal. Les films seront diffusés entre les interventions des différents conférenciers.

I Scénario

Nous avons choisi de parodier la séquence THX. Pendant longtemps diffusée à l’ouverture des longs métrages, cette animation présente l’évolution d’un robot « réparateur », qui vient pour remettre en place le logo THX et permettre ainsi la fin du déroulement de la séquence.

Pour mettre au point notre film, nous avons donc cherché à trouver une idée originale s’articulant autour de la conférence Eurographics, tout en s’attachant à reproduire l’ambiance de la séquence THX.

Le scénario que nous proposons est le suivant :

Notre histoire commence par une vue sur le logo EG04 (Eurographics 2004), qui remplace le THX. L’idée du film est basée sur le fait que des éléments imprévus viennent contrarier le déroulement normal du scénario et qu’Hugo intervient pour remettre les choses en ordre. Ainsi, l’enchaînement attendu des événements devrait conduire à voir apparaître le logo, puis à enflammer le O, annonçant le début d’une conférence. Mais en fait, une panne intervient : le logo se démantèle, et des étincelles apparaissent, traduisant le fait que la liaison assurant la connexion entre le boîtier de commande de l’allumage et le O du logo est interrompue.
Alors, Hugo entre en scène. Propulsé par un réacteur, il sillonne les airs avant de se poser à proximité du logo et d’évaluer l’étendue des problèmes.
Dubitatif au départ sur la marche à suivre pour rétablir la situation…
une ingénieuse idée vient à lui. Il décide alors de procéder de la manière suivante :
Tout d’abord, muni d’un hachoir il décide de couper la liaison entre le logo et le boîtier afin de faire tomber la mèche reliée au O par terre..
…Ensuite, il quitte la scène en volant et revient après avoir fait apparaître un rayon lumineux.
Enfin il s’accroupit à proximité du faisceau lumineux et armé d’une loupe concentre la lumière sur l’extrémité de la mèche reliée au O, afin de l’échauffer. L’opération est une réussite, la mise à feu est lancée.
Hugo sort, content de ses performances.
La séquence peut reprendre comme prévu : les lumières s’éteignent et le O s’enflamme. Le film s’achève par un plan d’Hugo brandissant une pancarte sur laquelle s’inscrit le titre de la conférence à venir.

II -Modélisation.

Avant de mettre en place notre film, il a d’abord fallu modéliser l’ensemble des éléments à animer. Cette étape est essentielle car elle permet de reproduire le style de la séquence THX, et il est important que son identification soit immédiate.

La modélisation peut être séparée en deux parties : la modélisation des objets et celle de l’éclairage. Cette dernière est primordiale car l’éclairage joue un rôle déterminant dans notre film.

1) Les objets modélisés.

Notre film comporte un scène principale, dans laquelle évolue Hugo. Elle est héritée de la séquence THX parodiée, et adaptée au scénario que nous avons élaboré. Nous décrivons ici l’ensemble des objets qui apparaissent au cours du film.

a. Hugo.

L’objectif est de donner à Hugo l’apparence du robot de THX

Le modèle d’Hugo nous a été fourni par Laurence Boissieux. Il est disponible à l’adresse suivante:

http://eg04.inrialpes.fr/Download/hugo.html

D’autre part, nous avons utilisé le mode Biped et l’ensemble des fonctionnalités offertes par Character Studio. Ceci offre des avantages lors de l’animation de personnages comme c’est le cas avec Hugo, en permettant de trouver les outils adaptés à un objectif donné (marche en mode pas aisée, par exemple).

L’utilisation du mode Biped passe par les étapes suivantes :

- Définir un Bipède, avec un ensemble d’attributs.

- Relier les parties fixes (indéformables) du corps du robot au parties correspondantes du Bipède. Ceci permettra de contraindre le mouvement du squelette du robot.

- Appliquer un modificateur peau aux parties non rigides. Ceci permet de récréer la déformation engendrées par certaines parties du corps sur d’autres. La taille des enveloppes définies dans ce cadre dépendent singulièrement de du mouvement qui intervient (la valeurs utilisées dans nos mouvements classiques sont précisées dans la partie 3).

Matériaux utilisés :

Nous nous sommes attachés à retranscrire la nature des matériaux utilisés pour la séquence THX Ainsi nous avons choisi des textures aux reflets métalliques, et les couleurs suivantes : rouge pour le corps et les gants, bleus pour les pieds et l’antenne.

Pour coller au personnage du film THX, nous avons de plus muni Hugo d’un réacteur et d’une moustache.

b. Le réacteur.

Il permet à notre robot de voler et est lié à un système de particules permettant de retranscrire le fait qu’il soit allumé ou éteint.

Il se décompose de la manière suivante :

- L’ « obus » correspond au corps du réacteur. La forme a été importée en coupant la partie haute d’un modèle de fusée (de type Ariane 5).

- La base, modélisée par un cylindre.

- La fin, modélisée par uns sphère.

- L’antenne, modélisée par un cylindre.

Matériau : nous avons utilisé une texture métallique avec 2 ID différentes.

D’autre part, le réacteur est lié à un système de particules permettant de visualiser le fait qu’il soit allumé ou éteint. C’est un système de propulsion constitué de particules toriques. On a utilisé un matériau blanc, auquel on a ajouté un bruit pour la transparence. Ceci permet de reproduire l’apparence « nuageuse » des particules émises, avec des zones blanches et des zones plus sombres placées aléatoirement.

Le rayon extérieur (maximal) du tore est défini sensiblement égal au rayon de l’obus du réacteur. Ce rayon diminue en fonction du temps de vie de la particule. Ainsi, les particules ont une durée de vie de 30 (pas de temps) ; elles disparaissent ensuite. La vitesse des particules a été choisie :

- nulle si le robot est en mouvement. Ainsi les particules restent sur place alors que le robot se déplace, ce qui contribue au réalisme.

- Egale à 20 cm/s si le robot est immobile.

Pour finir signalons que le réacteur est lié à la colonne de la structure du bipède. Il fait donc partie de la hiérarchie liée à Hugo, ce qui sera utile pour l’animer de manière efficace (voir partie III).

Figure n°1 : Le réacteur lié à Hugo.

c. La moustache.

Dans la spot THX, le robot porte la moustache. Nous avons donc décidé d’en attribuer à Hugo. La forme de la moustache contribue à la nature parodique du film.

Les moustaches ont été modélisées avec une surface spline extrudée. Elles sont liés au nez d’Hugo. D’autre part, nous avons utilisé un matériau noir purement diffus. En effet l’absence totale de reflets spéculaire permet d’éviter les taches qui apparaissent aux bords et nuisent au réalisme.

Voici un exemple de l’apparence d’Hugo dans notre film, texturé et muni de son réacteur et des ses moustaches.

Figure n°2 : Hugo dans notre film.

d. Le logo EG04

Symbole de la conférence Eurographics, il se substitue au logo THX. Ici encore la modélisation géométrique et les propriétés des matériaux utilisés ont été guidés par cette nécessité de ressemblance.

Avant ou après l’effondrement, le logo comporte la même structure interne. Il est constitué des quatres lettres E (dont la barre supérieure est alongée, de manière à surligner le tout), G, 0, 4 et d’une barre qui souligne le logo. Il a été modélisé par un texte extrudé et biseauté. Les matériaux utilisés sont les suivants :

- Pour E,G,4 et la barre, on a un matériau qui est constitué d’une combinaison (Blend) entre deux matériau de base M1 et M2 dont la proportion relative est variable. Le matériau M1 à un aspect métallique chromé, et fait donc apparaître de nombreux reflets spéculaires. Le matériau M2 est un matériau bleuté. Ce matériau combiné permet de contrôler l’apparence du logo et de la faire varier pour produire différents effets, déjà visibles dans la séquence THX (pour plus de détails, voir la description des scènes 1 et 2, partie III).

- Le O du logo, une fois biseauté et extrudé, a été « vidé »(opérations booléennes). Son contour est constitué d’un matériau de type verre. Il est rempli d’un liquide qui représente un produit inflammable, lui permettant de s’enflammer. Le tout est rendu en lancé de rayon.

e. Le fond.

Le fond a été modélisé par un dégradé de trois bleu : bleu foncé en altitude, bleu clair à l’interface avec le sol (horizon) et bleu intermédiaire dans la zone de transition.

Ce modèle correspond bien à celui utilisé dans THX.

f. Le sol.

Il est modélisé par un plan. On lui a associé une couleur ambiante, correspondant au bleu le plus clair du fond, pour un transition lisse à l’horizon (encore une fois comme dans THX).

g. La loupe.

Elle est constituée des parties suivantes :

- Un verre. Il a été modélisé par une citerne. Le matériau est de type verre (coefficient de réfraction de 1.58)

- Un anneau qui constitue le pourtour du verre. On lui a associé un matériau métallique, de couleur légèrement dorée.

- Un manche. Le matériau que nous avons utilisé est une texture de bois, de couleur marron claire.

- Une liaison entre le manche et l’anneau. Elle est constitue du même matériau que l’anneau.

L’anneau, le manche et la liaison ont été modélisés par une spline.

Figure n°3 : La loupe.

h. La plaque de métal.

Elle est modélisée par une boîte courbée (par FFD). Son matériau est métallique de couleur grise.

i. Le boîtier de commande.

Il est modélisé par une boîte.

j. Les mèches.

On a modélisé deux mèches : une avant qu’Hugo ne la coupe et une après.

Elle ont été modélisé par l’intermédiaire d’un squelette (spline) qu’on a composé avec un cercle (loft).

La première mèche a été séparé en deux sous-mèches pour pouvoir animer la partie qui tombe par terre une fois qu’Hugo l’a coupée.

Les deux mèches sont de couleur marron claire, la texture du matériau rappelle le cuir.

k. Le hachoir.

Le modèle a été importé à partir du site : http://www.3Dcafe.com.

Nous lui avons ajouté une texture sur le manche.

2) L’éclairage.

a. Eclairage de la scène de base.

La scène de base, dans laquelle toute l’histoire se déroule, est constituée du logo EG04 (et des objets qui lui sont liés, c’est à dire le boîtier de commande et la mèche) du sol et du fond (ces deux dernières étant uniquement exclus pour la première et la dernière scène). L’utilisation d’illuminations différentes au cours du film résultera d’un jeu entre différentes lumières de base, dont l’activation ou la valeur peut être modulée. L’éclairement de base est constitué de:

- 6 spots placés derrière le logo (SD sur la figure n°4) . Ils permettent à la fois de restituer les effets d’ombres au sol portées et les réflexions qui apparaissent sur certaines parties du logo. La description de tels effets est détaillée dans la scène 2 de la partie III. Encore une fois, ceci a été construit dans un soucis de fidélité au spot THX.

- Un lampe directionnelle frontale (LF sur la figure n°4), de direction perpendiculaire au plan du logo, qui éclaire uniquement le logo (l’option « exclure » a été cochée, et si d’autres objets sont présents dans la scène ils ne seront pas illuminés).

- Un spot qui joue le rôle d’un « filtre » (SF sur la figure n°4). Il permet de donner l’illusion de plusieurs spots mobiles éclairant le logo. Cet effet est détaillé dans la scène 1 de la partie III.

Il est à noter que nous n’avons pas utilisé d’éclairage ambiant.

LF

Logo EG04

Figure n°4 : disposition de jeu d’éclairage de la scène de base (vue de dessus).

b. Eclairage des autres objets.

Les objets qui interviennent au cours du films ont été éclairés, de manière à éliminer les ombres qui sont susceptibles d’apparaître.

Pour Hugo, il est éclairé avec cinq spots différents.

c. Le faisceau lumineux.

A partir de la scène 7, un faisceau provenant de la lumière extérieure éclaire la scène. En fait, l’objectif dans le film est que ce rayon puisse être visible par le spectateur. Pour cela, on active l’option « éclairage volumétrique ». Ceci correspond à placer de très fines particules (comme du brouillard ou de la poussière) qui réfléchissent la source lumineuse et permettent de la visualiser.

Le faisceau est une source lumineuse directionnelle :

- de couleur jaune claire (R=255,V=253,B195),

- D’impact lumineux et d’atténuation aux alentours de155 cm.

III – Les scènes.

Dans cette partie nous présentons les plans successifs de notre film, en précisant pour chacun d’entre eux :

· Un descriptif précis du scénario.

· Une planche de storyboard.

· Deux screenshots représentant l’état initial et final de chaque plan.

· Le fichier source (.max) qui lui a donné naissance et qui est joint.

· Les différents objets utilisés lors de la scène considérée, ainsi que le jeu d’éclairage utilisé (pour lequel nous utilisons les initiales définies sur la figure 3).

· Les techniques d’animation (ainsi que la justification de la pertinence de l’utilisation de telles techniques) qui ont été développées pour passer de l’état initial à l’état final.

· S’il y a lieu les problèmes rencontrés et le cas échéant les solutions alternatives qui auraient pu être utilisées.

Scène 1 : Echec de l’allumage.

Descriptif :

Le logo EG04 apparaît dans le noir. Les différents jeux d’éclairage ainsi l’ambiance générale du plan laissent supposer qu’un événement important est censé advenir. En principe, on attend la mise à feu du 0. Mais le processus échoue totalement. Le logo s’effondre (les lettres E,G,0,4 s’écroulent sur la barre et le O s’affaisse sur le G). Des étincelles apparaissant autour du boîtier. Le dispositif qui devait déclencher l’allumage est hors service…

Etat initial		Etat final
	Le logo apparaît dans le noir. Le O doit s’enflammer…	… Mais tout s’effondre !!

Fichier source	Echec allumage.max
Objets utilisés	Logo.
Eclairage	Spot filtre (SF).
Animation	Modification des paramètres d’éclairage et de matériau, positions clés, système de particules.

Objets utilisés :

La scène est ainsi uniquement composée du logo. Elle est très épurée (identique à celle de THX). Ni le sol ni le fond ne sont présents.

Animation :

C’est le premier plan du film. Son objectif est d’abord de reproduire l’ambiance du clip THX. L’animation repose donc avant tout sur l’éclairage de la scène.

· Animation du matériau du logo.

Le matériau du logo est modifié au cours du temps, en faisant varier la proportion de chacun des matériau de base sur lesquels s’appuie le Blending. Le logo passe donc d’un aspect métallique chromé à un aspect bleuté.

· Filtre.

Le spot constitue un filtre. En animant les paramètres du filtre, on reproduit l’effet de nombreux spots mobiles qui éclairent le logo. Le filtre constitue en fait un masque d’opacité. En animant ce masque, on crée l’illusion de mobilité. En effet, la lumière semble venir d’endroits distincts puisque la transparence (qui correspond aux endroits où la lumière passe) varie.

· Effondrement du logo.

Le mouvement a été mis en place à l’aide de Keyframes.

· Système de particules. Au moment où le logo s’effondre, des étincelles apparaissent à proximité du boîtier de commande. On a utilisé un système de gouttelettes, qui est l’unique permettant de définir une longueur pour ces constituants.

Figure n°5 : les étincelles sont à proximité du boîtier sont animées avec un système de particules.

Scène 2 : Arrivée d’Hugo.

Descriptif : Hugo arrive en volant, propulsé par son réacteur, à la manière d’un superman. Il est couché (à l’horizontale en l’air) se déplace très vite. Il sort un première fois du champ de vue avant de réapparaître dans l’autre sens. Il s’arrête en suspension dans l’air, au milieu du logo, en se redressant (il passe à la verticale) et en mimant un mouvement de freinage avec les pieds (ce qui lui permet de s’arrêter grâce aux frottements de l’air). Dans ce plan, Hugo se présente en sauveur qui vient résoudre dans l’urgence une situation critique.

Etat initial		Etat final
	Hugo arrive en trombe…	… Et s’arrête dans les airs à hauteur du logo.

Fichier source	Hugo arrive .max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond.
Eclairage	Les 6 spots arrière (SD), la lampe frontale (LF).
Animation	Suivi de tajectoire.

Eclairage :

La scène est éclairée brutalement lors du passage à la scène 2. Il n’y a pas de transition, comme dans le clip  THX. Le logo est donc éclairé :

- Par les 6 spots placés derrière lui.

- Par la lampe frontale.

Pour les scènes 3 à 10 incluses, l’éclairage du logo sera identique à celui-ci.

Quand Hugo entre en scène, on l’éclaire spécifiquement pour éviter les effets d’ombres et accroître le réalisme. Il est illuminé par 6 spots différents.

Animation : Suivi de trajectoire.

Lors de son déplacement dans les airs, Hugo suit une trajectoire spline.

Scène 3 : Atterrissage d’Hugo.

Descriptif : La scène commence par un gros plan sur Hugo. Les premières trames font donc office de présentation de personnage, et permettent de montrer les différentes textures appliquées au corps d’Hugo ainsi que sa moustache. Dans ce plan, Hugo va éteindre son réacteur pour atterrir. Un traveling camera est donc effectué en tournant autour de lui pour montrer l’arrêt de l’émission des particules toriques. A la fin du traveling, on a presque réalisé un demi-tour autour d’Hugo. N’étant plus soutenu par son réacteur, Hugo tombe par terre.

Etat initial		Etat final
	Gros plan sur Hugo…	… qui tombe à la verticale après avoir éteint son réacteur.

Fichier source	Hugo éteint réacteur.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond.
Eclairage	Identique à la scène 2.
Animation	Positions clés, modification des paramètres du système de particules, cinématique inverse et directe, animation hiérarchique.

Animation :

Animation d’Hugo :

L’ensemble des mouvements d’Hugo est effectué en utilisant la hiérarchie du bipède. Pour les mouvements « simples » (comme par exemple quand Hugo lève les bras avant de tomber), on utilise la cinématique inverse qui offre facilement de bons résultats. Par contre pour des mouvements plus élaborés on déplace chacune des articulations de la hiérarchie en cinématique directe, pour obtenir un mouvement plus réaliste. Pour éteindre son réacteur, Hugo tourne son oreille (une sphère), ce qui arrête l’émission de particules. Ceci est effectué à l’aide de clés.

Figure n°6 : déclenchement de l’arrêt du réacteur.

Animation de la caméra. :

Elle est effectuée à l’aide de positions clés. Il est impossible de montrer au cours du temps à la fois intégralement le mouvement de rotation de la main autour de l’oreille et l’arrêt du réacteur. Nous avons placé les clés pour la caméra de manière à privilégier la rotation de la main, car les particules du réacteur sont souvent visibles au cours du film.

Scène 4 : La marche vers le logo.

Descriptif : La scène commence par l’atterrissage d’Hugo. Ceci achève le mouvement initié dans la séquence précédente. Le robot fait ensuite un demi tour sur lui même, puis marche en direction du boîtier d’allumage du logo, pour déterminer l’origine du problème qui a interdit la mise à feu du 0, et lui trouver une solution. Il a une démarche peu motivée, caractérisée par des bras ballants et un manque de dynamisme. Il s’arrête à proximité du boîtier d’allumage.

Etat initial		Etat final
	Atterrissage d’Hugo…	… puis marche vers le logo.

Fichier source	Hugo marche vers boîtier
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond.
Eclairage	Identique à la scène 2.
Animation	Positions clés, cinématique inverse et directe, animation hiérarchique.

Animation :

Marche d’Hugo :

C’est la une partie la plus importante de la scène. On utilise pour cela la cinématique directe ou inverse suivant la complexité du mouvement à réaliser. Pour réaliser la marche, il a fallu animer à la fois le mouvement des membres inférieurs, puis du bassin, puis des bras et enfin des épaules. Nous aurions pu utiliser les fonctionnalités du mode pas associé au bipède. Ceci offre des résultats satisfaisants facilement. Cependant, nous avons préféré refaire un mouvement singulier, ce qui permet de produire un type de marche spécifique (ici une marche nonchalante). En mode pas, le mouvement nous a semblé trop stéréotypé.

Scène 5 : Le problème et la solution.

Descriptif :

La scène est séparée en deux plans.

Dans le premier, Hugo réfléchit aux solutions pour résoudre le problème. On a des mouvements de caméra qui proposent alternativement des vues sur la mèche et le boîtier (le problème) et Hugo qui réfléchit (il se gratte la tête). Soudain, il a une idée et manifeste son contentement.

Dans le second plan, il met son plan en pratique. Muni d’un hachoir, il coupe la mèche, qui tombe par terre, à la verticale du 0. Le hachoir reste planté dans le logo pour le reste du film.

Plan 1

Etat initial		Etat final
	Hugo réfléchit…	… et trouve une solution.

Fichier source	Hugo réfléchit.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond.
Eclairage	Identique à la scène 2.
Animation	Positions clés, cinématique inverse et directe, animation hiérarchique.

Animation :

Pour les mouvements d’Hugo, nous avons surtout utilisé l’animation hiérarchique. Comme nous l’avons déjà évoqué, la cinématique inverse n’offre pas toujours la possibilité de générer des mouvements satisfaisants.

Plan 2

Au début de ce plan, le hachoir est caché.

Etat initial		Etat final
	Hugo sort un hachoir…	… Et coupe la mèche qui tombe par terre.

Fichier source	Hugo coupe mèche.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond, hachoir.
Eclairage	Identique à la scène 2.
Animation	Positions clés, cinématique inverse et directe, animation hiérarchique.

Animation :

A partir du moment où la mèche est coupée, elle tombe par terre. Comme elle a été modélisée à partir d’une courbe spline à laquelle on fait subir un loft, on peut l’animer en déplaçant les points de la spline. Cette méthode, bien que fastidieuse, permet d’obtenir un effet de chute assez réaliste. Il aurait été possible de définir une contrainte de trajectoire pour l’ensemble des points de la courbe. Cette méthode aurait cependant conduit à avoir un déplacement identique pour tous les points, ce qui n’est pas adapté à notre mouvement, où la chute est due à un entraînement progressif de certains points de la mèche par d’autres.

Scène 6 : l’envol d’Hugo.

Descriptif : Cette scène débute par l’envol d’Hugo. Il fait un demi tour sur lui-même et plie les genoux (pour prendre une impulsion). Son réacteur se rallume et il s’envole pour finalement sortir du champ de vue global de la scène (centré sur le logo).

Etat initial		Etat final
	Hugo s’envole…	… puis sort du la scène.

Fichier source	Hugo s’envole.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond.
Eclairage	Identique à la scène 2.
Animation	Positions clés, cinématique inverse.

Animation :

Les mouvements qui sont assez simples ont été effectué en utilisant des clés de cinématique inverse .

Scène 7 : l’apparition du faisceau.

Descriptif : On entend alors de nombreux bruits traduisant l’impatience d’Hugo. Finalement, une lumière est plongée dans la scène : Hugo à ouvert une trappe permettant à la lumière extérieure de se glisser par cet orifice pour pénétrer dans la scène, en formant un faisceau.

Etat initial		Etat final
	Hors du cadre de la scène…	… Hugo a fait apparaître un faisceau de lumière.

Fichier source	Faisceau.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond, hachoir.
Eclairage	Identique à la scène 2 + le faisceau.
Animation	apparition graduelle du faisceau (positions clés).

Scène 8 : Le retour d’Hugo.

Descriptif : Hugo revient dans le champ de vue en volant. Il se pose par terre, arrête son réacteur et s’accroupit à côté de la portion de mèche qui est tombée par terre (et qui est reliée au 0).

Etat initial		Etat final
	Hugo revient, propulsé par son réacteur…	… et s’accroupit à côté de la mèche.

Fichier source	Retour d’Hugo.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond, hachoir.
Eclairage	Identique à la scène 2 + le faisceau.
Animation	Positions clés, cinématique inverse et directe, animation hiérarchique.

Scène 9 : L’allumage de la mèche.

Descriptif : C’est la scène clé du film, où le problème est résolu. Au début, Hugo est accroupit avec la main droite sur son genou droit et la main gauche derrière le dos. On voit Hugo sortir une loupe. Il déplace son bras afin de placer la loupe sous le faisceau de lumière. On a alors une vue de dessus sur la loupe, à travers laquelle on voit le bout de la mèche agrandi. Petit à petit, la bout de mèche rougit.

Etat initial		Etat final
	Hugo sort une loupe…	… pour concentrer le faisceau et allumer la mèche.

Fichier source	Hugo allume mèche.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond, hachoir, loupe..
Eclairage	Identique à la scène 2 + le faisceau.
Animation	Positions clés, cinématique inverse, animation hiérarchique, animation du faisceau.

Animation :

La caméra : le traveling autour d’Hugo a été mis en place avec des positions clés.

Hugo : les mouvements de déplacement de la loupe ont été obtenus par cinématique inverse.

Animation du faisceau :

L’objectif de l’animation était de montrer la concentration de la lumière effectuée par la loupe. Pour cela, nous avons d’abord pensé utiliser les propriétés physiques du matériau verre de la citerne de la loupe. Ainsi, on aurait pu en plaçant la loupe dans un plan orthogonal à la direction du faisceau de lumière obtenir une convergence de la lumière vers le bout de la mèche. Cependant, pour que le faisceau de lumière soit visible, il faut que l’on active l’option «éclairage volumétrique ». Dans ce cadre, tout les rayons réfléchis ou réfractés ne sont pas représentés, et il est donc impossible d’animer la concentration de la lumière par cette méthode. Pour répondre à cette difficulté, nous avons choisi de définir une nouvelle source de lumière conique, qui est centrée sur le bout de la mèche et éclaire la loupe. De cette manière, on reproduit « artificiellement la convergence du faisceau. Ceci a pour inconvénient de produire une nouvelle source lumineuse qui rend la scène parfois peu naturelle (dans certains plans). Cependant, comme pour que la source soit visible nous avons de nouveau utilisé un éclairage volumétrique, la perturbation ne touche que les objets directement visibles depuis la source. Ceci nous a également contraint à trouver un mouvement de caméra habile, qui permette de ne pas montrer le moment où la loupe passe sous le faisceau (car à ce moment on aurait une brusque apparition du cône de lumière, très eu réaliste). Nous avons donc choisi de placer la caméra dos à Hugo lors de la transition. Ainsi, le bras qui porte la loupe est masqué.  

Problème rencontré :

Cette scène a été très longue à rendre. Elle présente en effet beaucoup d’objets qui sont calculés en lancer de rayon. C’est notamment le cas du 0 (comme tout au long du film) mais aussi de la loupe. Le temps de calcul a donc été un facteur limitant dans notre cas. Nous avions prévu d’achever cette scène sur les deux points suivants :

· Mouvement de la caméra le long de la mèche avec une transition animée entre la partie de mèche consumée (qui devient noire) et la partie à venir (de couleur marron claire, comme auparavant).

· Apparition de fumée (animation par système de particules) lorsque la mèche prend feu.

Bien que ces animations aient été mises en place, nous n’avons pas pu les inclure dans notre montage, faute de temps.

Scène 10: Mission accomplie.

Descriptif : la mèche a maintenant été allumée, elle déclenchera la mise à feu du 0 quand la partie en combustion atteindra le logo. Dans cette scène, Hugo sort du champ de vue. Il a brillamment rempli son rôle. Il trottine et se retire par la droite.

Etat initial		Etat final
	Hugo se relève…	… et quitte le champ de vue.

Fichier source	Mission accomplie.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, sol, fond, hachoir, loupe.
Eclairage	Identique à la scène 2 + le faisceau.
Animation	Positions clés, cinématique inverse

Animation :

Pour la marche d’Hugo, nous avons cette fois utilisé le mode pas. En effet, celui-ci est très facile à utiliser et nous n’avions pas cette fois de besoin de démarche spécifique comme dans la scène 4.

Scène 11 : Epilogue.

Descriptif : La scène de fin est séparée en quatre plans. Dans le premier, on assiste à un retour à la scène de départ (scène 1). Pour revenir à la configuration initiale, les lumières s’éteignent, le spot filtre (SF) est le seul qui éclaire le logo de manière animée. Hugo est parvenu trouver un moyen d’allumer le 0, tout peut donc se produire comme ceci était initialement prévu. Dans le second plan, le 0 s’enflamme. Dans le troisième plan, Hugo revient sur scène avec, une pancarte. Il la plante par terre. Enfin dans le dernier plan, Hugo manifeste son enthousiasme et satisfaction d’avoir réussi par un mouvement de moustache, évoquant le peintre surréaliste Salvador Dali.

Plan 1 :

Etat initial		Etat final
	Le logo EG04 se redresse …	…, les lumières s’éteignent et le spot filtre est activé.

Fichier source	Retour debut.max
Objets utilisés	Logo, sol, fond, hachoir.
Eclairage	Identique à la scène 2 + le faisceau.
Animation	Clés pour l’éclairage, morphing de matériau.

Animation :

Animation de l’éclairage pour se retrouver dans la configuration de la scène 1 :

Au début de la scène, les lumières s’éteignent progressivement. Cette animation correspond au passage inverse entre la scène 1 et la scène 2 (ou les lumières s’étaient allumées). Mais dans le passage 1 à 2, il n’y avait pas de transition (le passage brutal du sombre à complètement éclairé avait été mis en place dans un soucis de fidélité avec la séquence THX). En revanche, les lumières s’éteignent ici graduellement : tous les spots deviennent complètement éteints au bout de 50 frames, et le spot filtre (SF) s’allume.

De même, le morphing inverse de ce qui avait été effectué à la scène 1 est effectué, de manière à obtenir un matériau métallique. Le logo « remonte » et reprend donc sa position initiale (avant qu’il ne s’écroule). Enfin le sol et le fond sont masqués progressivement. A partir de cet instant, la scène qui doit aboutir à la mise à feu du 0 peut commencer.

Plan 2 :

Etat initial		Etat final
	A un moment ….	… Le 0 du logo s’enflamme, l’opération est enfin un succès.

Fichier source	Mise à feu.max
Objets utilisés	Logo.
Eclairage	Uniquement le spot filtre.
Animation	système de particules. (feu).

Animation :

Feu :

L’animation du feu (le 0 qui s’enflamme) est effectuée grâce à un système de particule couplé avec un plugin. Ceci permet d’obtenir des effets plus esthétiques qu’un simple système de particules.

Plan 3:

Etat initial		Etat final
	Hugo réapparaît ….	… et présente une pancarte.

Fichier source	pancarte.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, pancarte.
Eclairage	Uniquement le spot filtre (SF).
Animation	Positions clés, cinématique inverse, animation hiérarchique , système de particules.

Animation :

Animation d’Hugo :

Le mouvement qui consiste à montrer la pancarte (pour annoncer le début d’un nouvelle conférence) a été effectué en cinématique inverse.

Plan 4:

Etat initial		Etat final
	Dernier plan sur Hugo ….	… qui prend un air à la Salvador Dali.

Fichier source	Dali.max
Objets utilisés	Logo, Hugo, pancarte.
Eclairage	Uniquement le spot filtre (SF).
Animation	FFD .

Animation :

FFD :

Hugo est ravi. Il sourit, et ses moustaches s’étirent. Pour animer ces effets, nous avons utilisé des déformations de forme libre (FFD). Celles-ci permettent de modifier de manière efficace les expressions de visage. L’utilisation de surface de subdivision avec des clés aurait été possible mais beaucoup plus fastidieuse.

IV – Le montage.

Le montage a été effectué à l’aide du logiciel After Effect.

Nous avons relié les différentes scènes, et ajouté certains effets.

Par exemple, nous avons utilisé des fondus à la fin et au début du film.

V – Le film.

Une fois réalisé et monté, notre film est joint, compressé au format divx5 : TheHugoeXperience.avi.

Nous lui joignons :

· Un rapport papier et un au format html.

· Les différents fichiers sources (.max)

· Le plugin utilisé pour la combustion.

· Nos sources d’inspiration avec en particulier la séquence THX.

Conclusion 

Ce projet d’animation a constitué pour nous l’occasion de nous familiariser avec le logiciel 3DSMAX. Il nous en a montré les innombrables potentialités.

Notre scénario a quelque peu évolué au fil du projet. Au départ, le nombre de séquence devait être plus grand car l’histoire comportait plus de rebondissements. Par exemple, Hugo devait essayer d’allumer la mèche avec une allumette (et échouer) avant d’avoir l’idée de la loupe. Mais nous nous sommes aperçu que notre film allait devenir trop long et trop compliqué à mettre au point. Nous avons donc supprimé cette séquence.

Par ailleurs, nos scènes auraient peut être parfois gagné à être plus détaillées, plus texturées. Dans les plans rapprochés, il arrive que l’esthétisme ne soit pas au rendez-vous. Mais ceci était réfléchi puisque le but premier de notre film est de rappeler la séquence THX, dont la présence de détails est réduite à son minimum.

Pour résumer, nous reprenons la liste des effets d’animation que notre film utilise :

· La cinématique inverse à de très nombreuses reprises.

· La cinématique directe à de très nombreuses reprises.

· L’animation hiérarchique à de très nombreuses reprises.

· Les systèmes de particules avec le réacteur (scène 2,3,6,7), les étincelles (scène 1) et le feu (scène 11).

· Le morphing de matériaux dans la première et la dernière scène.

· La FFD dans la scène 11.

· La contrainte de trajectoire dans la scène 2.

· Les filtres d’éclairage (et de nombreux jeux de lumière) dans les scènes 1 et 11.

La Répartition du travail au sein du binôme a été la suivante :

· Thomas :

§ modélisation des objets : textures d’Hugo, réacteur, loupe, logo, mèches, moustache, fond, sol, boîtier de commande, plaque de métal, hachoir.

§ Animation des scènes 1,2,4,6,7,8,10,11.

§ Montage.

· Nicolas :

§ Animation des scènes 3, 5(a, b, c), 7 et du générique.

§ Rédaction du rapport.

Pour l’animation, la répartition des tâches a constitué à obtenir des séquences assez indépendantes. Ainsi, Thomas a animé les scènes éloignées, alors que Nicolas a réalisé les vues en gros plan d’Hugo.