Dossier Matériels 3D : Saisir la réalité

Le travail en 3D n’est plus uniquement virtuel. Les bras à retour d’effort commencent à se démocratiser. Manipulant l’extrémité de ces bras comme s’il tenait un stylet de sculpteur, l’infographiste visualise en temps réel la reproduction de son mouvement dans la scène virtuel. En cas de collision du stylet avec l’objet virtuel, l’ordinateur envoie un signal aux moteurs pas à pas du bras qui se bloquent. Cette illusion d’une résistance de l’objet virtuel, est nommée retour haptique. En jouant sur le degré de cette résistance, une matière plus ou moins souple peut être simulée. Le bras haptique actuellement le plus diffusé dans le monde de la CAO et de l’audiovisuel, est le Phantom de Sensable, commercialisé avec l’excellent programme de modélisation, FreeForm. La version de base Deskstop est vendue à moins de 3300 Euros H.T. Il en existe des versions de plus grande dimension. La start-up Haption issue du CEA, commercialise le Virtuose, un autre bras haptique disponible en deux versions, à trois et à six degrés de liberté.

Un autre domaine où la réalité vient enrichir le virtuel est la numérisation 3D, très répandue dans les studios d’images de synthèse. Les capteurs 3D dédiés à la numérisation d’objets physiques, sculptures ou prototypes d’objets, peuvent être classés en trois catégories. La première technique s’effectue par contact d’un stylet électro-magnétique sur la surface de l’objet. C’est le cas des très connus produits de la société Polhemus, qui fabrique par ailleurs des systèmes de motion capture sur la même base technologique. Ces systèmes sont précis. L’opérateur choisit lui-même les points de l’objet à saisir, ce qui est idéal lorsqu’il est nécessaire d’acquérir un maillage avec des lignes de force bien placées, par exemple en vue d’une animation.

Le laser fait sa star

Pour des acquisitions rapides, la technique laser s’est imposée, d’autant plus que les logiciels de reconstruction de surfaces savent de mieux en mieux lisser, filtrer et nettoyer les millions de points générés automatiquement. Ils existent deux techniques laser principales. La triangulation laser est réservée aux courtes et moyennes distances, et convient à la numérisation d’objets et de scènes de petites dimensions. Cyberware l’utilise dans ses fameux scanners, qui peuvent saisir une tête ou un corps complet en quelques secondes. Sont réputés aussi le vi910 de Minolta, très rapide, et le Roland, très attractif en coût. Mensi commercialise de son côté un laser Soisic S25 permettant la saisie de scènes jusqu’à 25 mètres, avec la même technologie, ce qui constitue un record. Pour les distances plus longues, les scanners laser avec temps de vol sont pourtant préférés. La distance au scanner est évaluée à partir du temps mis par le laser pour faire l’aller et retour entre la source et le point à mesurer. Le dernier modèle de Mensi, le GS-100, a ainsi une portée de cent mètres et celui de Riegl, le LPM-2K, a une portée record de 2500 mètres.

La troisième technique est devenue suffisamment opérationelle pour faire une concurrence sérieuse au laser. Des grilles lumineuses ou des franges d’interférences sont projetées sur l’objet puis analysées, comme le scanner Atos de Gom ou le Comet de Steinbichler. Moins précis, ils sont plus rapides, leur calibration est plus simple que pour le laser et ils sont assez robustes.

    Laurent Jaconelli
    Président de Mastery

    Laurent Jaconelli

    La société Mastery a débuté il y a douze ans par la création de campagne de lancement de films, et s’est lancée depuis trois ans dans le DVD haut de gamme. Leurs références comportent de nombreux titres prestigieux comme “ Les rivières pourpres ”, “ Jeanne d’Arc ” ou encore “ Le treizième guerrier ”.

    Comment êtes-vous équipés ?

    Les clients viennent nous voir parce qu’ils veulent la meilleure campagne pour leur film. Notre philosophie est de posséder le matériel apte à répondre aux différents besoins, authoring DVD bien sûr, 3D mais aussi montage. Nous avons été dans les premiers à avoir DS. Nous avons aussi un studio son, avec Dolby, DTS et une licence THX. En 3D, nous avons commencé il y a trois ans avec Softimage, puis nous avons basculé entièrement sur Lightwave.

    Nous avons besoin d’un temps de réponse très rapide, aussi nous nous équipons chaque année du bi-processeur dernière génération, le plus performant. Pendant longtemps, notre fournisseur était Intergraph, maintenant nous travaillons avec DELL, qui nous configure des stations stables, bien fignolées. L’obsolescence est rapide, pour être le plus productif, les machines ne sont jamais assez rapides. Par ailleurs, nous n’avons pas de renderfarm, ce sont les stations qui nous servent pour les calculs. Les cartes graphiques sont des Wildcat. Côté écrans, nous avons des 20 à 21 pouces, cathodiques. Mais nous allons certainement changer tous les écrans pour des écrans plats, qui nous feraient gagner de la place.

    Vous possédez aussi un bras à retour d’effort ?

    Nous nous sommes équipés d’un bras Phantom, avec FreeForm, pour la création de personnages et plus généralement de formes organiques. C’est un outil super intuitif, nous prenons un vrai plaisir ludique à l’utiliser. Il nous permet d’être très réactif et de pouvoir proposer des designs de nouveaux personnages à nos clients très rapidement. Actuellement, nous sous-traitons le prototypage rapide de nos modèles créés, mais il est prévu d’acquérir une solution en interne, qui a été retardée dans l’attente de l’agrandissement de nos locaux.


Sur le Web

Constructeurs bras haptiques :
Sensable         www.sensable.com
Haption             www.haption.com

Distributeurs bras haptiques :
Immersion         www.immersion.fr

Constructeurs scanners :
Cyberware        http://www.cyberware.com/
Gom            http://www.gom.com/
Mensi            http://www.mensi.com
Minolta            http://minoltaeurope.com
Polhemus        http://www.polhemus.com/
Riegl            http://www.riegl.com/
Roland Europe        http://www.rolanddg.com
Steinbichler        http://www.steinbichler.de/

© mai/juin 2003 François Ploye et Pixel SA