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Technologie

Cinéma: la modélisation de foules devient enfin réaliste

17-11-2018

Modéliser des foules au cinéma a longtemps posé un défi technique. Ici, une « vraie » foule lors de la marche des femmes à Washington en 2017 (Photo: VOA).

Des logiciels permettent désormais de modéliser des milliers de personnes en quelques clics.

Filmer les foules a longtemps représenté un défi logistique majeur en cinéma. Dans la Menace Fantôme, quatrième opus de la saga Star Wars sorti en 1999 et réalisé par George Lucas, l’équipe technique a contourné le problème en utilisant 450 000 cotons-tiges multicolores pour peupler une maquette de stade servant de décor à une course de bolides. Placés sous des ventilateurs, les points colorés font tant bien que mal illusion dans les gradins miniatures.

Sur le tournage du film Gandhi, sorti en 1982, le réalisme a primé. Pas moins de 300 000 figurants ont été réunis pour la scène des funérailles. Un record! « Dans les scènes de bataille, il y a quelques années, ce n’était pas rare d’avoir des dizaines de milliers de figurants, et il arrivait que certains chevaux soient blessés pendant le tournage », souligne Stéphane Donikian, ancien chercheur à l’Institut national de recherche en informatique et en automatique (INRIA) à Rennes, en France.

Ce spécialiste en modélisation et simulation du comportement humain a co-fondé Golaem en 2009, une startup qui propose des logiciels de modélisation de foules. « Après 15 ans de recherche sur les humains virtuels, on a commencé à simuler le comportement des usagers dans une gare, à modéliser l’évacuation de bâtiments… Puis on s’est rendu compte des besoins qu’avait l’industrie de l’animation et du cinéma! », explique-t-il. Aujourd’hui, la sixième version du logiciel Golaem est utilisé par de nombreux géants des effets spéciaux.

Image: Golaem.

S’appuyant sur l’intelligence artificielle et sur une banque de mouvements filmés avec des acteurs en « motion capture » (captation de mouvement), le logiciel permet en quelques étapes d’animer une foule bigarrée.

Il « chorégraphie » les personnages en leur attribuant aléatoirement toutes sortes de caractéristiques (par exemple 50% de femmes, 25% de manteaux de couleur claire, 10% de chapeaux) et de comportements (aller d’un point A à un point B, passer de la marche à la course de façon fluide, monter des escaliers, naviguer dans un lieu et éviter des obstacles).

« Au début, on pouvait simuler des batailles de loin, des foules en arrière-plan, mais on se rapproche maintenant du premier plan : on peut gérer les déformations des vêtements, les mouvements des cheveux, avec beaucoup de réalisme », ajoute-t-il. Les individus qui peuplent Golaem peuvent se battre à l’épée, à l’arbalète, galoper à cheval, se faire aspirer par un vaisseau spatial, sortir leur cellulaire de leur poche, applaudir dans un stade… Et la notion de “foule” est large: outre des humains, Golaem peut animer des chauves-souris, des fourmis, des nuées d’oiseaux, des pelotons de cyclistes ou même des brins de blé dans un champ. Le tout avec un réalisme bluffant.

Reproduire la diversité

Pendant longtemps, l’uniformité des foules modélisées en 3D les faisait ressembler à une armée de clones. Dans les gradins d’un stade ou sur le Titanic en train de sombrer, par exemple, les images de synthèse sautaient aux yeux. « Un des problèmes pour rendre une foule réaliste, c’était de réussir à avoir une diversité, au niveau de la morphologie, de l’habillage, des accessoires, de la diversité des comportements — il ne faut pas que tout le monde réagisse de la même façon au même instant. Une personne de 1,70 m ne marchera pas non plus de la même manière que quelqu’un de plus petit, par exemple », poursuit Stéphane Donikian.

« Dans certaines scènes de la dernière saison de Game of thrones, le logiciel gère des batailles avec des cavaliers qui vont à l’assaut d’une forteresse, des fantassins qui slaloment entre les chevaux, qui se prennent des flèches, reçoivent toutes sortes de projectiles, ont des boucliers. On utilise la physique pour gérer l’impact du souffle d’une explosion sur des personnages, ou pour s’assurer qu’un soldat corpulent ne tombe pas de la même manière qu’un soldat filiforme. »

La force de Golaem? En utilisant le moins de puissance et de mémoire possible, il permet d’individualiser le comportement de chaque entité de la foule, de manière aléatoire, ou personnalisable. De quoi mettre fin à la carrière cinématographique des Qtips.

Nicolas Chaverou / Golaem – Foules digitales, soif d’idéal from La French Tech Rennes St Malo on Vimeo.

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