Modélisation et animation interactive de visages virtuels de dessins animés
Résumé
3D modelling of virtual characters: reconstruction, registration and animation
La production de dessins animés 2D qui suit actuellement un schéma mis en place dans les années 1920 fait intervenir un très grand nombre de compétences humaines et de métiers différents. Par opposition à ce mode de travail traditionnel, la production de films de synthèse 3D, en exploitant les technologies et les outils les plus récents de modélisation et d'animation 3D, s'affranchit en bonne partie de cette composante artisanale et vient concurrencer l'industrie du dessin animé traditionnel en termes de temps et coûts de fabrication.
Les défis à relever par l'industrie du dessin animé 2D se posent donc en termes de :
1. Réutilisation des contenus selon le paradigme d'accès «Create once, render many»,
2. Facilité d'échange et de transmission des contenus ce qui nécessite de disposer d'un unique format de représentation,
3. Production efficace et économique des contenus requérant alors une animation automatisée par ordinateur.
Dans ce contexte compétitif, cette thèse, réalisée dans le cadre du projet industriel TOON financé par la société Quadraxis (www.quadraxis.com) et supporté par l'Agence Nationale de Valorisation de la Recherche (ANVAR), a pour objectif de contribuer au développement d'une plate-forme de reconstruction, déformation et animation de modèles 3D de visages pour les dessins animés 2D. Vecteurs de la parole et des expressions, les visages nécessitent en effet une attention particulière quant à leur modélisation et animation conforme aux souhaits des créateurs de dessins animés.
Un état de l'art des méthodes, outils et systèmes contribuant à la création de modèles 3D faciaux et à leur animation est présenté et discuté au regard des contraintes spécifiques qui régissent les règles de création des dessins animés 2D et la chaîne de fabrication traditionnelle.
Ayant identifié les verrous technologiques à lever, nos contributions ont porté sur :
l'élaboration d'une méthode de conception de visages virtuels 3D à partir d'une part d'un modèle 3D de type seamless, adapté aux exigences d'animation sans rupture, et d'autre part d'un ensemble de dessins 2D représentant les caractéristiques faciales,
la mise au point d'une procédure de création de poses clés, mettant en œuvre plusieurs méthodes de déformation non-rigide,
la conception d'un module d'animation 3D compatible avec le standard MPEG-4/AFX.
Les développements réalisés, intégrés dans un premier prototype de la plate-forme FaceTOON, montrent un gain en temps de 20% sur l'ensemble de la chaîne de production tout en assurant une complète interopérabilité des applications via le standard MPEG-4.
Les défis à relever par l'industrie du dessin animé 2D se posent donc en termes de :
1. Réutilisation des contenus selon le paradigme d'accès «Create once, render many»,
2. Facilité d'échange et de transmission des contenus ce qui nécessite de disposer d'un unique format de représentation,
3. Production efficace et économique des contenus requérant alors une animation automatisée par ordinateur.
Dans ce contexte compétitif, cette thèse, réalisée dans le cadre du projet industriel TOON financé par la société Quadraxis (www.quadraxis.com) et supporté par l'Agence Nationale de Valorisation de la Recherche (ANVAR), a pour objectif de contribuer au développement d'une plate-forme de reconstruction, déformation et animation de modèles 3D de visages pour les dessins animés 2D. Vecteurs de la parole et des expressions, les visages nécessitent en effet une attention particulière quant à leur modélisation et animation conforme aux souhaits des créateurs de dessins animés.
Un état de l'art des méthodes, outils et systèmes contribuant à la création de modèles 3D faciaux et à leur animation est présenté et discuté au regard des contraintes spécifiques qui régissent les règles de création des dessins animés 2D et la chaîne de fabrication traditionnelle.
Ayant identifié les verrous technologiques à lever, nos contributions ont porté sur :
l'élaboration d'une méthode de conception de visages virtuels 3D à partir d'une part d'un modèle 3D de type seamless, adapté aux exigences d'animation sans rupture, et d'autre part d'un ensemble de dessins 2D représentant les caractéristiques faciales,
la mise au point d'une procédure de création de poses clés, mettant en œuvre plusieurs méthodes de déformation non-rigide,
la conception d'un module d'animation 3D compatible avec le standard MPEG-4/AFX.
Les développements réalisés, intégrés dans un premier prototype de la plate-forme FaceTOON, montrent un gain en temps de 20% sur l'ensemble de la chaîne de production tout en assurant une complète interopérabilité des applications via le standard MPEG-4.
Domaines
Informatique [cs]
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