Le monde des effets visuels, du cinéma, des jeux vidéo et de la publicité continue d’évoluer avec des contenus visuels toujours plus impressionnants, tout comme la technologie 3D utilisée pour les créer.
Le scan 3D est devenu un outil essentiel pour créer des doublures numériques réalistes de célébrités, qu’il s’agisse de scan 3D du corps ou de scan 3D du visage. Plus la technologie progresse, plus les possibilités de scan 3D sont nombreuses. De la photogrammétrie à la photométrie en passant par des systèmes hybrides, il existe une multitude d’options quant à la capture de scans 3D de doublures numériques d’acteurs pour la production AAA.
Dans cet article, nous allons explorer les deux technologies les plus en vogues – la photogrammétrie et la photométrie – et déterminer laquelle est la mieux adaptée aux différents besoins.
Le plus efficace pour le Scan 3D de corps : la photogrammétrie
Depuis quelques années, la photogrammétrie est une des technologies d’acquisition 3D les plus utilisées par les artistes 3D en raison de la précision offerte par la photographie dans la captation des détails. Pourtant, la photogrammétrie existe depuis… le XIXème siècle !
Elle a été développé pour la première fois par le photographe Français Aimé Laussedat qui a eu l’idée d’utiliser deux appareils photo placés à 90 degrés de part et d’autre de la surface d’un objet afin de photographier simultanément ses différentes faces (Laussedat & Chavigny) : le premier système de scan 3D.
La photogrammétrie consiste à prendre des photos avec des champs de vision se superposant, puis à utiliser des algorithmes logiciels qui mesurent des points sur chaque image avant de les reconstruire en un modèle 3D qui peut être manipulé ultérieurement en postproduction : ajout de textures, blendshapes, etc. Les scanners 3D photométriques sont devenus de plus en plus populaires parmi les professionnels des VFX, que ce soit pour le scan visage ou le scan corps.
Ces scanners d’humains 3D offrent des textures de haute résolution ainsi que des modèles 3D précis, pouvant s’intégrer dans des productions cinématographiques où le réalisme doit être atteint sans compromettre l’efficacité. Le scan 3D photométrique est également performant pour les objets de grandes tailles, en tant que scanner 3D de corps entier par exemple.
Le plus précis pour le visage et la tête : la photométrie
La photométrie est très appréciée comme scanner 3D visage car elle utilise des sources lumineuses placées à différents angles par rapport à l’acteur à scanner plutôt que des caméras seules comme le fait la photogrammétrie. On obtient ainsi des mesures plus précises car les ombres créées par ces lumières aident à définir la profondeur plus finement que ne le permettraient les seules images de la caméra – surtout si la surface à scanner contient des courbes ou des formes irrégulières (éléments souvent présents sur les visages humains).
Plus techniquement, la photométrie permet d’estimer les normales de surface d’un objet en le capturant sous différentes orientations lumineuses. Il s’agit de prendre plusieurs photos du même objet sous différents angles, puis d’utiliser la lumière et les ombres de chaque image pour calculer les normales de surface de l’objet dans l’espace 3D.
Un autre avantage de la numérisation 3D photométrique est qu’elle permet de capturer des informations sur la texture et la couleur de la surface, ce qui donne un aspect plus réaliste aux modèles 3D. Cela se traduit par une capture de textures PBR (Physically Based Rendering, rendu basée sur la physique) qui comprennent généralement une map de couleurs, une map de rugosité, une map métallique, une normal map et une carte d’occlusion ambiante.
Ces textures sont utilisées pour contrôler les propriétés visuelles d’un matériau, comme la façon dont il reflète la lumière et son aspect rugueux ou brillant.
Quelle technologie de scan 3D pour votre production ?
Pour choisir l’une ou l’autre technique, il faut d’abord tenir compte des exigences du projet. Avez-vous besoin d’un scan 3D de la tête, d’un scan 3D du visage ou d’un scan 3D du corps ? :
- Si vous avez besoin d’un scan 3D rapide et précis, ou de scan 3D de corps entier, alors optez pour la photogammétrie.
- A contrario, si vous avez vraiment besoin d’un scan 3D d’humain extrêmement fin et précis (comme un scan de visage), sous des conditions de lumière complexes, alors optez plutôt pour un système photométrique ou hybride – incorporant les deux technologies – mais gardez à l’esprit qu’ils ont tendance à être plus coûteux en raison de leur niveau de complexité.
Scan 3D de qualité cinéma à Paris : le solution Eisko
Eisko a développé plusieurs systèmes de scan 3D propriétaires afin de créer les meilleurs doublures numériques pour vos productions, qu’il s’agisse de scan 3D du corps ou du scan 3D tête et visage.
Notre scanner 3D de l’intégralité du corps va au-delà des normes du marché en combinant 120 caméras à une technologie photogrammétrique. Il permet des scans 3D rapides et précis d’acteurs, d’accessoires et d’objets, et permet d’obtenir des modèles 3D photo-réalistes.
Nous avons également déployé une technologie propriétaire pour le scan 3D de têtes et le scan 3D de visages offrant une précision géométrique sans biais et des textures PBR (physical based rendering) des matériaux physiques, pour le pré-calculé ou vos moteurs temps réels (Unreal Engine 5, Unity…).
En résumé, si vous avez besoin de la meilleure qualité de scan 3D à Paris ou dans le monde entier, rendez-vous chez Eisko.
Pour aller plus loin :
- https://www.vntana.com/blog/3d-scanning-and-photogrammetry-explained/
- https://www.artstation.com/blogs/ssh4/NmqG/beyond-photogrammetry-photometric-stereo-chapter-1
- https://www.visualeffectssociety.com/photogrammetry-vs-3d-scanning-which-is-better-for-vfx/
- https://www.makexyz.com/3d-scanning-and-photogrammetry-whats-the-difference
- https://www.tutorialzine.com/2020/02/photogrammetry-and-3d-scanning-for-vfx
- https://www.creativebloq.com/3d/photogrammetry-3d-scanning-vfx-21629805