Qu'est-ce que la production virtuelle ?

Avec l'aimable autorisation de Framestore
Ces dernières années ont vu l'apparition d'outils et flux de travail qui ont chacun à leur tour contribué à révolutionner la narration dans l'industrie des médias et du divertissement, tant au niveau de la télévision et des films en prises de vues réelles, du contenu animé, que des diffusions et événements en direct.

Ce phénomène qui consiste à combiner les techniques traditionnelles et les innovations numériques des moteurs de jeu en temps réel est appelé production virtuelle. Il concerne tous les acteurs du secteur, des producteurs et réalisateurs aux coordinateurs de cascades et machinistes. 

Mais qu'est-ce que la production virtuelle, au juste ? Est-ce la même chose que les effets visuels intégrés à la caméra ? Et qu'est-ce que la prévis, la pitchvis, la stuntvis, la techvis ou encore la postvis ? Il y a de quoi en perdre son latin !

Dans cette explication sur le temps réel, nous allons tenter de démystifier tous ces termes, entre autres, et préciser le rôle que joue l'Unreal Engine dans l'évolution de la production virtuelle. Nous aborderons également les avantages associés à ce nouvel ensemble de techniques de réalisation.
 

Qu'est-ce que la production virtuelle ?

La production virtuelle utilise la technologie pour relier le monde numérique au monde physique en temps réel. Elle mêle des techniques de réalisation traditionnelles à des technologies modernes pour aider les créatifs à concrétiser leur vision. 

La production virtuelle est utilisée depuis de nombreuses années dans le secteur de la diffusion afin de produire des graphismes en temps réel en direct, lors de rencontres sportives ou d'élections par exemple, lors desquelles les images doivent refléter des données qui changent constamment. 

Aujourd'hui, avec les avancées technologiques centrées sur les moteurs de jeu en temps réel comme l'Unreal Engine, les graphismes haute fidélité en temps réel, qu'ils soient photoréalistes ou fantaisistes, sont devenus une part essentielle non seulement des pixels finaux pour les diffusions et événements en direct, mais également de la création de contenu animé et de chaque étape de la production de films en prises de vues réelles avant, durant et après le tournage sur le plateau.
 

Les différents types de production virtuelle

La production virtuelle comprend la prévis, la pitchvis, la techvis, la stuntvis (ou conception de scènes d'action), la postvis et la composition en direct (ou Simulcam), ainsi que le repérage virtuel, le repérage de lieu en VR et les effets visuels intégrés à la caméra (ou production virtuelle en direct). Nous aborderons chacune de ces techniques au cours de cet article.
 

En quoi la production virtuelle diffère-t-elle de la production cinématographique traditionnelle ?

La production cinématographique traditionnelle est un processus linéaire qui va de la préproduction (conception et planification) à la postproduction (montage, étalonnage des couleurs et effets visuels), en passant par la production (tournage). Le résultat de l'ensemble n'étant pas visible avant la toute fin du processus, il est coûteux et chronophage de procéder à des changements et il faut parfois tout reprendre. Par conséquent, la capacité des cinéastes à prendre des décisions créatives à la volée est drastiquement limitée. 
De son côté, la production virtuelle estompe les frontières entre la préproduction et le résultat final. Elle permet aux réalisateurs, directeurs de la photographie et producteurs d'accéder à une représentation du produit fini bien plus tôt dans le processus de production, et donc d'itérer rapidement et à moindre coût. De cette façon, ils peuvent affiner la narration afin qu'elle reflète mieux leur intention créative. Ils créent ainsi de meilleures histoires dans des délais plus courts et à moindre coût.

Utilisation de la production virtuelle pour la visualisation

La production virtuelle permet aux cinéastes de visualiser divers aspects de leur film avant, pendant et après sa production, tant pour les éléments en prise de vues réelles que pour les effets visuels et le contenu animé. Ces procédés de visualisation incluent :
  • Prévis
  • Pitchvis
  • Techvis
  • Stuntvis (ou conception de scènes d'action)
  • Postvis
  • Composition en direct (ou Simulcam)
 

Prévis

La prévis, abréviation de prévisualisation, existait déjà sous une forme ou une autre avant l'avènement de la production virtuelle moderne. La prévisualisation 3D est la version évoluée du story-board dessiné. 

Pour faire simple, elle consiste à utiliser des images de synthèse afin d'esquisser les principaux visuels et l'action avant le début du tournage. On arrive ainsi à déterminer comment le script sera mis en scène et à tester différents cas de figure. Dans une scène d'action aux dialogues minimalistes, la prévis permet également de détailler les éléments qui feront avancer l'intrigue.

La prévis fournit une référence pour tout ce qui devra être tourné sur plateau. Elle constitue également une base pour les studios candidats à la réalisation des effets visuels d'une partie ou de la totalité des prises.
Avec l'aimable autorisation de The Third Floor
À l'origine, les personnages et ressources en basse résolution étaient rapidement rendus dans des paquets logiciels hors ligne avant d'être assemblés. Aujourd'hui, les moteurs de jeu comme l'Unreal Engine permettent de rendre en temps réel des ressources photoréalistes en pleine résolution. Les cinéastes peuvent voir leurs visions prendre forme de façon plus saisissante, itérer à la volée et ainsi prendre de meilleures décisions.

Découvrez ci-dessous comment Zoic Studios a créé les effets visuels des séquences d'action de Superman et Loïs, la série Warner Bros, avec une qualité cinématographique, mais dans les délais d'un format épisodique, grâce à la prévisualisation de l'Unreal Engine.
  

Le rôle de la caméra virtuelle dans la visualisation

La prévis, comme d'autres étapes de la production virtuelle, peut impliquer l'utilisation de caméras virtuelles, ou Vcams. Elles permettent aux cinéastes de manipuler une caméra dans l'Unreal Engine au moyen d'un appareil externe, le plus souvent un iPad, et d'enregistrer ce mouvement. Ces mouvements de caméra peuvent servir de points de départ pour des ajustements manuels, de référence de profondeur de champ, pour régler la caméra avant le tournage ou même délimiter la prise de vue finale qui sera conservée pour la postproduction.

De nombreux cinéastes préfèrent travailler avec un appareil tactile (qui leur est plus familier) qu'utiliser l'interface utilisateur d'un logiciel. Il en résulte des mouvements de caméra plus réalistes dans le monde numérique. 
 

Pitchvis

La pitchvis est une forme de prévisualisation qui a généralement lieu avant même la validation du projet. Elle vise à convaincre les parties prenantes en leur présentant l'esthétique et l'ambiance d'un projet avant qu'elles y allouent un budget conséquent.

L'Unreal Engine a permis de vendre des projets tels que le film L'Appel de la forêt de Christopher Sanders, sorti en 2020, dont la production avait été interrompue, ou la série animée Battlesuit du cinéaste indépendant HaZ Dulull. Vous trouverez le témoignage de HaZ ci-dessous.

Techvis

La techvis permet de déterminer exactement la configuration technique de prises réelles et numériques avant de rassembler l'équipe et le matériel, notamment les caméras, les grues et les dispositifs de contrôle du mouvement pour le début de la production. La techvis permet de tester la faisabilité des prises dans les limites d'un lieu donné (par exemple, la possibilité de placer la grue sur le plateau), et de procéder au blocage avec des éléments virtuels. Elle permet aussi de déterminer le besoin d'un plateau réel par opposition à des extensions de plateau numérique. 

La techvis recourt souvent à des ressources bien plus basiques que la prévis, puisqu'elle ne sert pas à prendre des décisions créatives. Idéalement, celles-ci ont déjà été prises à ce stade. Son réel intérêt est de fournir des renseignements pratiques sur lesquels l'équipe pourra s'appuyer pour rendre le tournage plus efficace. 
 
Avec l'aimable autorisation de PROXi Virtual Production

Stuntvis / conception de scènes d'action

La stuntvis, également appelée conception de scènes d'action, est un mélange de prévis et de techvis pour les cascades et les séquences d'action. Elle requiert un haut degré de précision afin que les concepteurs des scènes d'action puissent chorégraphier les prises avec exactitude, obtenir l'adhésion des créatifs et garantir une sécurité optimale aux cascadeurs et aux acteurs.

L'Unreal Engine intègre une simulation de la physique réaliste, ce qui permet aux équipes des cascades de répéter et de simuler des prises au plus près de la réalité. Cela permet d'améliorer l'efficacité de la production et de raccourcir le tournage de plusieurs jours.

Consultez cette présentation par Guy et Harrison Norris, fondateurs de PROXi Virtual Production, de l'utilisation des techniques de pointe de l'Unreal Engine dans la conception des scènes d'action et la techvis de films tels que The Suicide Squad.

Postvis

La postvis a lieu après la fin du tournage réel. Elle est employée quand il faut ajouter des effets visuels à une prise de vues réelles, mais que ceux-ci ne sont pas encore terminés ou n'ont pas encore été commencés. Ces prises comprennent généralement des écrans verts qui seront remplacés par des images de synthèse dans le produit final. La postvis réutilise souvent les effets visuels de la prévis pour les combiner aux images réelles. 

La postvis permet aux cinéastes d'exposer leur vision à l'équipe des effets visuels et au monteur de disposer d'une version plus avancée de prises non finales riches en effets pour procéder au montage. Les cinéastes peuvent alors évaluer la version avec des références visuelles, même si les effets visuels sont encore loin d'être définitifs, et conserver l'adhésion des parties prenantes. On peut même s'en servir pour procéder à une projection test plus représentative du produit final.
 
G : postvis, D : final. Avec l'aimable autorisation de SOKRISPYMEDIA

Composition en direct / Simulcam

Il nous reste un type de visualisation à aborder. La composition en direct est très semblable à la postvis dans le sens où elle combine les images réelles avec une représentation des images de synthèse pour référence, à ceci près que l'opération a lieu pendant le tournage. Dommage qu'on n'ait pas appelé ça la "pendantvis" ! 

L'un des premiers cas de composition en direct sur un plateau de tournage remonte à la création du film Avatar, de James Cameron, qui l'avait alors baptisée "Simulcam". Avec cette technique, le cinéaste dispose d'un aperçu des éléments virtuels intégrés aux images réelles quand il tourne, ce qui lui donne une idée plus précise de ce qu'il filme. 

Elle sert souvent à visualiser des personnages virtuels animés par des données de capture de performance pouvant être générées en direct, préenregistrées ou les deux à la fois. La capture de performance est une forme de capture de mouvement dans laquelle le jeu des acteurs, jusqu'à leurs expressions faciales et le mouvement de leurs doigts, est enregistré par des systèmes spécialisés et transféré sur des personnages en images de synthèse. De nombreux processus de production virtuelle impliquent l'utilisation de la capture de performance. La série Netflix Dance Monsters, par exemple, l'associe à une composition en direct. On en a aussi un bel exemple dans le film Bienvenue à Marwen de Robert Zemeckis.

Repérage virtuel

La production virtuelle peut aussi faire appel au repérage virtuel. Ce puissant outil permet aux principaux créatifs, comme le réalisateur, le directeur de la photographie et le concepteur de la production de parcourir un lieu numérique en réalité virtuelle (VR) et de s'imprégner de la scène en prenant la pleine mesure de ses dimensions. 

Il permet aux équipes de concevoir des plateaux particulièrement élaborés et de chorégraphier des scènes complexes, comme pour John Wick: Chapter 3 - Parabellum, tel que vous pouvez le voir ci-dessous.
On utilise également le repérage virtuel pour l'habillage du décor : les équipes peuvent placer des ressources numériques tout en explorant le décor à l'échelle humaine.

Les sessions de repérage virtuel sont souvent collaboratives. Plusieurs parties prenantes procèdent généralement à la revue simultanément. Les équipes peuvent parcourir le plateau ensemble et repérer les zones particulièrement intéressantes pour filmer certaines scènes. Elles peuvent également décider quels accessoires devront être physiquement ou virtuellement présents.

Repérage de lieu en VR

Dans le prolongement du repérage virtuel, il existe le repérage de lieu en VR. Dans ce cas, la scène est un lieu réel. Un membre de l'équipe est envoyé pour capturer la scène avec des outils de photogrammétrie tels que RealityCapture, puis le reste de l'équipe peut la parcourir à distance au moyen du repérage virtuel dans l'Unreal Engine. Cette technique permet d'économiser du temps et des frais de déplacement, surtout quand il faut choisir parmi plusieurs lieux.

Que sont les effets visuels intégrés à la caméra (ICVFX) ?

Les effets visuels intégrés à la caméra, qu'on appelle parfois production virtuelle en direct (ou OSVP, pour On-Set Virtual Production), représentent un genre de production virtuelle largement mis en avant ces derniers temps, avec des séries majeures comme The Mandalorian. Avec cette technique, le tournage en prise de vues réelles se déroule sur un grand volume ou plateau LED dont les murs et le plafond affichent un environnement généré par le moteur de jeu en temps réel. Les volumes LED les plus sophistiqués sont des dômes hémisphériques qui englobent tout le plateau. Les plus simples peuvent être des demi-cubes ou même un simple mur. 

Il ne s'agit pas simplement d'un remplacement d'arrière-plan. La scène en temps réel est animée et interactive. Elle se déplace en fonction des mouvements de la caméra pour créer un effet de parallaxe photoréaliste et respecter ainsi la perspective. Les écrans LED projettent par ailleurs des lumières et des reflets réalistes sur les acteurs, qui semblent véritablement présents dans la scène.
Avec l'aimable autorisation d'Alter Ego, Pixomondo, William F. White, Virtual Production Academy et Caledon FC

Quels sont les avantages des effets visuels intégrés à la caméra ?

Dans les productions classiques, où les images en prise de vues réelles sont combinées après tournage à des images de synthèse, les acteurs sont filmés devant un fond vert. Ce fond est ensuite remplacé par des éléments numériques en postproduction. Les acteurs et le réalisateur doivent imaginer l'environnement final. Grâce à la production virtuelle en direct, les acteurs et l'équipe de tournage travaillent en contexte. Ils peuvent alors délivrer des performances plus convaincantes et prendre de meilleures décisions créatives.

Dans certains cas, pour économiser du temps et de l'argent lors des prises avec des effets visuels simples, les effets visuels intégrés à la caméra peuvent générer les pixels finaux sans avoir à passer par la postproduction. Les images réelles et les images de synthèse sont combinées et tournées avec la caméra pour produire les images définitives. C'est ce qu'on appelle les plans finaux directs. 

Dans d'autres cas, les effets visuels intégrés à la caméra minimisent la quantité de travail de postproduction requise par des prises de difficulté moyenne et réduisent le temps nécessaire à la finalisation des prises difficiles.

L'autre avantage non négligeable d'un plateau LED est qu'il permet de contrôler l'éclairage et l'heure de la journée. Plus la peine d'attendre l'heure dorée ou les bonnes conditions météo. La continuité est aussi plus facile à maintenir. On peut reprendre les scènes exactement là où on les avait laissées, en quelques minutes seulement.

L'Unreal Engine intègre tous les outils nécessaires pour la prise en charge des ICVFX. Vous les verrez testés ci-dessous par des cinéastes d'avant-garde.

Ressources sur la production virtuelle

Nous espérons que vous avez apprécié cette petite expédition dans le monde fantastique de la production virtuelle et des ICVFX et qu'elle vous a permis de mieux le comprendre. Vous souhaitez en savoir plus sur la production virtuelle ? Consultez les ressources pratiques ci-dessous.

Guide pratique de la production virtuelle

Le "Guide pratique de la production virtuelle" est une ressource gratuite en deux volumes qui explique comment la technologie transforme le secteur de la production cinématographique, avec des conseils pratiques pour adapter ces techniques à vos productions. 

La communauté de développeurs Epic

La communauté de développeurs Epic est l'endroit privilégié pour poser et répondre à des questions, montrer votre travail, vous inspirer de celui des autres et accéder à des centaines d'heures de contenu gratuit pour l'apprentissage en ligne. Voici quelques ressources particulièrement utiles pour les créateurs s'intéressant à la production virtuelle :  
 

Portail de la production virtuelle

Notre Portail de la production virtuelle réunit des actualités et des études de cas du monde entier. Consultez-le pour ne rien manquer des dernières informations relatives à la production virtuelle ou pour trouver des conseils et de l'inspiration. 

Glossaire de la production virtuelle

Fruit d'une collaboration entre la Visual Effects Society, l'American Society of Cinematographers, Epic Games et Netflix, le glossaire de la production virtuelle vous aidera à comprendre la terminologie que vous rencontrerez en explorant ce domaine.

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