Établir la scène avec le Leica BLK360

Auteur:Chris Curley est rédacteur dans la division Geosystems d'Hexagon

Dans l'univers dynamique qu'est la production de films, les technologies de capture de la réalité émergent comme une force transformatrice. Intégrant parfaitement le numérique et le réel, la numérisation 3D offre de nouvelles possibilités fascinantes pour les effets spéciaux et les actions réelles.

Au cours des dernières années, l'association de caméras numériques et de flux VFX avec des éléments réels, lieux de tournage et environnements, est devenue un aspect important dans les processus cinématographiques et télévisuels. Casey Schatz, directeur de la production virtuelle dans le studio de visualisation The Third Floor et collaborateur à des projets comme Avatar : La voie de l'eau, Game of Thrones et d'autres films dans l'Univers cinématographique Marvel, a été un précurseur de l'application de ces technologies combinées dans les départements cinématographiques et sur les lieux de tournage.

Un nouvel outil dans ce domaine est le Leica BLK360 pour la numérisation LiDAR.

Cette technologie convient à un ensemble de services de prévisualisation (prévisu) qui peuvent inclure le relevé d'un lieu de tournage pour créer un environnement virtuel et des caméras virtuelles respectant les paramètres du site réel.

« La prévisu traite des aspects créatifs et pratiques du tournage avant d'aller sur les lieux », explique Casey Schatz. « Lorsque les tournages sont techniquement complexes et qu'une convergence est nécessaire entre la construction, le département artistique et les effets spéciaux, il vaut mieux réaliser une simulation numérique en amont. »

Casey Schatz a commencé à utiliser la technologie LiDAR il y a des années, louant des stations totales lorsque le tournage l'exigeait, avant d'acheter un scanner laser compact Leica BLK360 G1, lancé en 2017. Il est resté fidèle à cette approche en utilisant un tout nouveau BLK360, qui capture des nuages de points pour les convertir en maillages dans la production virtuelle avant, pendant et après le tournage.

LE BLK360 SUR LE LIEU DE TOURNAGE

« Le temps est un facteur précieux sur le lieu de tournage », poursuit-il. « La numérisation 3D nous permet d'aligner bien plus efficacement le numérique et le réel. »

Sur le lieu de tournage, l'équipe commence par prendre des scans LiDAR de la scène où se déroule l'action réelle, suivis de scans du lieu et de ses relations avec différents repères de capture de mouvement sur le sol. Cela permet d'adapter le volume de capture des mouvements – où les positions de la caméra et des acteurs sont suivies – à la scène physique.

« En plus de la scène et des lieux, nous scannons les objets, le système caméra, l'éclairage – tout type d'équipement que je peux relever – pour que la fusion du réel et du numérique soit la plus parfaite possible », déclare Casey Schatz. « Cela rend l'intégration du tournage plus précise et plus rapide. L'idée est de l'optimiser durant la phase de préproduction. Il est important de résoudre le plus possible ces problèmes à un stade précoce. »

Cela s'est révélé indispensable et économique dans le cadre de la fédération des départements impliqués dans la production – la construction, les éclairagistes, les accessoiristes et toutes les directions de département qui tirent profit d'un plan de tournage unifié.

Alors que le secteur des effets spéciaux utilise principalement des maillages 3D, et non des nuages de points, Casey Schatz a tiré profit de la disponibilité immédiate de nuages de points dans le logiciel Leica Cyclone FIELD 360.

« L'accès pratiquement instantané au nuage de points a conduit à des flux de travail que je n'avais pas prévus. C'est ainsi, par exemple, que j'étais entouré de collaborateurs du département des équipements qui survolaient avec moi le nuage de points jusqu'au sommet et prenaient immédiatement des décisions cruciales sur les points de position et les problèmes de sécurité », observe Casey Schatz.

La vitesse de la numérisation a joué un rôle particulièrement important pendant la réalisation d'Avatar : La voie de l'eau, lors de l'application du système « ligne des yeux » : un écran suspendu par quatre câbles pouvant se déplacer dans l'espace pour représenter un personnage numérique.

« Il a fallu que je trouve les positions de câble de manière à pouvoir réaliser toute la scène sans que les câbles ne gênent », poursuit-il. « Lors de la mise en place de l'éclairage et des décors, je prenais des scans pratiquement toutes les heures et je simulais le système « ligne des yeux » pour vérifier si les câbles et l'écran lui-même n'entraient pas en collision avec des objets. Il vaut mieux déterminer ces choses dans une infographie que dans le monde réel. »

À partir de là, Casey Schatz assurait un traitement presque immédiat pour obtenir les livrables nécessaires. « Je dirais qu'en moyenne, à partir du moment où j'allumais l'iPad, il me fallait environ 5 à 7 minutes pour obtenir le nuage de points dans Leica CYCLONE Register 360, puis 20 minutes pour disposer d'un maillage dans Maya [l'application d'infographie 3D] », note Casey Schatz.

CAMÉRA VIRTUELLE, RÉSULTATS RÉELS

Dans le domaine de l'infographie (CG), la caméra est uniquement représentée par son point nodal et non par son corps ou par la grue qui la soutiennent dans le monde réel. Mais en utilisant le BLK36w0 pour scanner la grue de caméra réelle dans l'environnement, l'équipe de TTF a pu simuler les mouvements de la caméra CG pour détecter des collisions et vérifier qu'ils concordaient avec les paramètres de la grue.

« Il m'est arrivé de dire aux intervenants une semaine à l'avance qu'il serait peut-être nécessaire de déplacer un objet de la scène parce que les caméras étaient placées très près des structures existantes. Le département artistique pouvait alors dire : « D'accord, nous allons rendre cet élément mobile. »

« Nous avons intégré cette boucle de rétroaction là où nous pouvons utiliser les mesures LiDAR pour déterminer la meilleure position du système caméra. Nous adaptons ensuite notre équipement CG pour tenir compte de la réalité. Les deux aspects sont alors en harmonie », indique-t-il.

LUMIÈRES, CAMÉRA – LIDAR

D'après Casey Schatz, l'avenir de la numérisation 3D sur les lieux de tournage sera brillant, notamment avec la vitesse et la compacité des instruments BLK de Leica Geosystems.

« Une partie de mon travail consiste à être l'ambassadeur entre le numérique et le réel. Plus je scanne, plus la marge d'erreur humaine est réduite », indique Casey Schatz. « J'avais auparavant fait une croix sur l'utilisation du LiDAR dans le cadre très dynamique de l'action réelle », dit-il. « Il était possible d'obtenir des résultats incroyables, mais l'équipement était volumineux, cher et chronophage. Le BLK m'a fait changer d'avis et je ne m'en passerai plus sur le lieu de tournage. »