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Les premières images de synthèse

Dossier - Cinéma d'animation : les techniques des plus grands films
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Après la grande époque du dessin animé et des cartoons, le cinéma d’animation serait-il entré dans une nouvelle ère ? Depuis quelques années, une vague de films d’animation en images de synthèse déferle dans les salles obscures, dépassant même ceux en prises de vues réelles au box-office. Que se cache-t-il derrière ce succès ? Quelles technologies ont donné au cinéma d’animation le visage qu’il possède aujourd’hui ?

  
DossiersCinéma d'animation : les techniques des plus grands films
 

Tout le monde conviendra que l'ordinateur a provoqué un petit séisme dans l'histoire du cinéma. Longtemps vu comme une menace pour les techniques d'animation traditionnelles, il a su se faire une place dans les studios d'animation et dans le cœur du public.

Comme le cellulo en son temps, l'ordinateur vient libérer les animateurs de tâches fastidieuses. Ce qui leur laisse plus de temps pour se concentrer sur le côté créatif de leur travail. Ils n'ont plus à redessiner à chaque fois les personnages et les éléments de décor, puisqu'ils ont la possibilité de faire des copier-coller. En outre, les ordinateurs calculent automatiquement des intervalles, c'est-à-dire des scènes intermédiaires, entre les images principales, dites clés, réalisées par les animateurs. Auparavant, des intervallistes étaient chargés de les dessiner à la main.

La sortie de Toy Story (1995 aux États-Unis et 1996 en France) représente un évènement marquant dans l’histoire du cinéma d’animation, car il s’agit du premier film entièrement réalisé par ordinateur, c’est-à-dire en images de synthèse. © Pixar Animation Studios

Les premiers pas de l'ordinateur dans l'animation

Ce renouveau de l'animation commence très tôt. Il doit beaucoup à des besoins plus pragmatiques que le divertissement : simulation de vols en aéronautique, visualisation du corps humain en médecine, etc. C'est ainsi que la première image de synthèse, créée dans les années 1960 par William Fetter, était un pilote. Mais l'animation par ordinateur repose aussi sur le développement du jeu vidéo, de la réalité virtuelle, et, bien entendu, sur les progrès de l'informatique et l'invention de la micro-informatique. Ceux-ci réduisent les temps de calcul et, grâce à eux, les animateurs -- et tout un chacun -- ont accès aux ordinateurs, autrefois réservés à l'armée, aux laboratoires ou aux universités.

En plus de William Fetter, une autre figure importante de la synthèse d'images est Ivan Sutherland. Celui-ci a créé le programme informatique Sketchpad (1963), considéré comme l'ancêtre de la conception assistée par ordinateur. De nombreux mathématiciens font également figure de pionniers, tels Henri Gouraud, qui a inventé le lissage (1971), Bui Tuong Phong, qui a développé un algorithme d'interaction entre objets et lumière (1973), ou encore Benoît Mandelbrot, dont les travaux sur les fractales (1975) ont permis de réaliser des textures et des volumes aléatoires. Aujourd'hui, les fractales sont à la base des logiciels générateurs de paysages pouvant être utilisés dans l'animation.

Les premières images de synthèse au cinéma

Malgré ses avantages, l'animation par ordinateur a mis du temps à s'imposer dans le cinéma d'animation, du fait de l'attachement des professionnels du milieu aux techniques traditionnelles. Elle a tâté le terrain au cinéma dans des films comme Mondwest (1974), Les Rescapés du futur (1977) et Tron (1982), où se mêlent prises de vue réelles et images de synthèse. Elle a fait ses débuts dans le cinéma d'animation dès 1973, dans La Faim : le réalisateur Peter Foldes a utilisé l'ordinateur pour calculer les intervalles entre images clés.

A Computer Animated Hand (1972), réalisé par Edwin Catmull et Fred Parke, est considéré comme le premier film intégrant une animation par ordinateur en 3D : il s’agit d’une reproduction animée de la main gauche d’Edwin Catmull, futur président de Disney-Pixar. Une séquence de ce court-métrage a été utilisée dans Les Rescapés du futur (1977), suite de Mondwest (1974). © shieldsdundee, YouTube

Dans les années 1980, naissent les sociétés spécialisées dans la création d'images de synthèse, dont Pixar, un acteur incontournable du cinéma d'animation. Autrefois Graphics Group, et attaché à LucasFilm jusqu'à son rachat par Steve Jobs en 1986, le studio a produit le premier court-métrage entièrement en images de synthèse Les Aventures d'André et Wally B. (1985), puis le premier long-métrage de ce type, Toy Story (1996). L'énorme succès de ce film consacre définitivement les images de synthèse comme technique de prédilection. Disney Animation Studios, Disney-Pixar (depuis 2006), Dreamworks et, plus récemment, Illumination McGuff -- à qui l'on doit notamment Moi moche et méchant 1 & 2 (2010, 2013) -- l'exploitent désormais à cœur joie.

La révolution du numérique

L'ordinateur s'immisce dans toutes les branches du cinéma d'animation, qu'il s'agisse d'animation plane ou en volume. En introduisant le scan des dessins, la colorisation numérique et les logiciels de montage, il commence par bouleverser le schéma traditionnel du dessin animé sur cellulo, avant de le remplacer complètement. « On est passé du cellulo à des techniques numériques, avec du dessin image par image fait sur ordinateur », indique à Futura Thierry Brionnet, directeur pédagogique Cinéma 3D-FX et Music & Sound Design Isart Digital. C'est ce qu'on appelle l'animation 2D numérique.

L'animation par ordinateur 2D se fait typiquement à la main sur des tablettes graphiques. Celle-ci permettent de dessiner sur l'écran comme on le ferait sur une feuille de papier, avec brosses, pinceaux et couleursvia des logiciels de palettes graphiques. Notons que dans ces logiciels, la technique du multiplan superposant des cellulos s'est transformée en calques.

On retrouve l'animation 2D dans Les Simpson, la série et le film correspondant (2007), ou encore La Princesse et la Grenouille (2010). Parmi les logiciels d'animation en deux dimensions les plus importants, on compte After Effect et Anime Studio. « On peut aussi utiliser des logiciels 3D mais sans mettre de volume sur les objets, précise à Futura Julien Duval, directeur de la photographie et enseignant à l'Esma. Dans Harry Potter et les Reliques de la Mort (2011), une séquence [qui raconte le conte des trois frères] a été faite en 3D, mais avec un rendu stylisé en 2D ».

La grosse révolution, c'est la 3D.

Mais la véritable révolution a été l'apparition « d'une nouvelle forme d'animation : la 3D », souligne Thierry Brionnet. « L'ordinateur ne sert plus à dessiner, mais à concevoir un décor et des personnages, qui vont être animés dans un univers virtuel. » On parle alors communément d'images de synthèse ou de CGI (computer-generated imagery). Celles-ci se conçoivent à l'aide de logiciels de modélisation capables de reconstruire les objets du monde réel à partir de données, d'algorithmes ou de modèles mathématiques. Elles sont actuellement plus privilégiées que la 2D par les grands studios d'animation. En témoignent les films qui cartonnent au box-office ces dernières années : Zootopie (2016), Les Minions (2015), etc. Les logiciels couramment utilisés pour ce type d'animation sont 3DS Max et Maya.

Créé par les studios Aardmann Animations, célèbres pour leurs films en stop-motion, Souris City (2006) est un peu l’exception à la règle : il a été fait en images de synthèse, avec un rendu imitation pâte à modeler, car il contenait trop de scènes impliquant de l’eau. © United International Pictures (UIP)

Les images de synthèse en 3D présentent une continuité avec l'animation en volume « artisanale », à savoir le stop-motion avec pâte à modeler et marionnettes, sauf que les objets et la caméra sont virtuels. Mais contrairement au cellulo, le stop-motion n'a pas disparu, au contraire. « C'est une technique encore très en vogue aujourd'hui. », rappelle Gilles Penso, réalisateur et journaliste pour l'Écran fantastique. « Les studios Aardman, derrière Chicken Run (2000) et Wallace & Gromit (2009) et beaucoup d'autres studios français et américains l'utilisent encore. » Cependant, la technique est aussi passée au numérique grâce tout simplement aux appareils photos numériques alors que l'on utilisait autrefois des appareils argentiques. Les images peuvent ensuite être retouchées et assemblées via des logiciels dédiés, comme le logiciel Dragonframe. « Ils permettent de vérifier l'animation image par image », précise Gilles Penso.

En plus des logiciels d'animation, d'autres technologies numériques, telle la motion-capture, se développent dès l'avènement de l'ordinateur. Mais il faudra patienter jusqu'au début du XXIe siècle pour les voir véritablement crever l'écran.