Unity aide à contrôler la foule dans The Relative Worlds

Les studios japonais Craftar exploitent les capacités 3D en temps réel Unity pour les scènes de foule complexes.

Craftar Studios : Étude de cas d’un développeur Unity

Le récent long métrage des studios Craftar, The Relative Worlds, inclut des séquences spectaculaires dans la ville la plus peuplée au monde, mais leur solution de rendu existante ne permettait pas de gérer facilement les scènes les plus complexes. Ils se sont donc tournés vers les capacités 3D en temps réel de Unity pour atteindre leurs objectifs.

L’objectif

Créer des scènes de foule complexes pour The Relative Worlds

Plateformes

DLP/SXRD (sortie en salle)

Équipe de projet

Environ 10 utilisateurs Unity (modélisateurs, animateurs, compositeurs et programmeurs)

Lieu

Tokyo

The Relative Worlds trailer

Les fonctionnalités de temps réel Unity ont accéléré le projet et réduit les coûts de rendu

Le cadre principal de The Relative World est l’emblématique Shinjuku, quartier surpeuplé de Tokyo, rempli de gratte-ciels et abritant la gare la plus fréquentée au monde. La modélisation et le rendu de scènes extrêmement complexes et répétitives nécessitant une nouvelle approche et des capacités de rendu puissantes, Craftar a choisi Unity pour ces séquences.

Les résultats :

  • Accélération des délais du projet en construisant et en gérant des séquences (production en temps réel) plutôt que des prises de vues individuelles (production en cascade)
  • Création et mises à jour faciles, à l’aide de prefabs imbriqués, de scènes complexes contenant des éléments animés 
  • Création de mouvements de foule réalistes en utilisant NavMesh pour configurer des cycles de marche avec et sans orientation automatique 
  • Réduction des coûts de production grâce au rendu effectué dans Unity plutôt que dans son programme 3D traditionnel

Animation de mondes parallèles pour le jeune public

La meilleure science-fiction permet de mieux comprendre les problèmes séculaires. Pour Yuhei Sakuragi, le scénariste et réalisateur du film, la science-fiction animée est un puissant support de narration. Il l’a utilisée dans un objectif précis : éveiller la jeunesse japonaise à la fragilité de la paix et au spectre du conflit. « Peu de gens se souviennent de la vie en temps de guerre, alors les jeunes Japonais d’aujourd’hui n’ont aucune idée de ce que c’est réellement. » 

The Relative Worlds est une histoire d’univers parallèles : un lycéen dans un monde relativement tranquille et coloré affronte un doppelgänger, un sosie issu d’un cauchemar sombre et déchiré par la guerre. Yuhei Sakuragi utilise cette sombre juxtaposition pour choquer et impressionner : « Je veux que les gens, en particulier les jeunes, réfléchissent sérieusement à l’avenir du Japon au cas où cette époque relativement pacifique toucherait à sa fin. »

Mise en place des scènes de foule complexes

Yuhei Sakuragi souhaitait que le film reflète le monde réel, il a donc choisi comme cadre Shinjuku, un des lieux les plus emblématiques du Japon moderne. Cela signifiait que les équipes devaient dessiner et représenter une foule immense et animée. Comme il était trop difficile de réaliser cela avec leur logiciel 3D traditionnel, elles ont utilisé Unity.

« Nous avions prévu de créer d’énormes séquences répétitives, telles que des scènes de rue encombrées. Nous savions donc que nous aurions besoin d’options de référence de fichier et d’espace de nommage pour charger et modifier facilement nos fichiers de modèles/squelettes originaux », explique Ken Uchida, l’animateur en chef de Craftar. « Mais nous n’avions pas ces options dans notre outil de rendu 3D standard. Pour construire ces scènes, nous avons également tiré parti des capacités Unity telles que les prefabs imbriqués, le chargement des scènes relativement légères et le maillage de navigation (NavMesh). »

Contrairement à l’outil de rendu traditionnel de Craftar, Unity gère les données en fonction des ressources plutôt que des prises de vues individuelles. Cela a permis aux équipes de créer des séquences entières de foule avec des ressources de prefabs imbriqués, ce qui leur a fourni une méthode de production plus complète et plus rapide. Comme leur nom l'indique, les prefabs imbriqués contiennent d'autres prefabs, qui conservent leurs liens vers leurs propres ressources, de sorte que toutes les mises à jour sont répercutées dans toute la scène en temps réel. (Dans Unity, un prefab est un GameObject qui inclut tous ses composants et toutes les valeurs de ses propriétés, facilitant ainsi sa duplication, sa modification, etc.)

Déplacement des foules avec NavMesh et l'apprentissage automatique

Pour guider autant d'éléments animés, l'un des défis consiste à dicter et à contrôler leurs mouvements. Ken Uchida s'est donc appuyé sur l'outil NavMesh intégré à Unity. « J'ai utilisé NavMesh de deux façons différentes. D'abord, je l'ai utilisé pour la plupart des plans la foule traversant la rue. Pour ce faire, j'ai préparé plusieurs modèles de fichiers FBX de cycle de marche et ajusté les propriétés NavMesh pour chaque cycle. Au départ, j'ai essayé de randomiser le cycle et la vitesse de marche dans le script, mais plus tard, je les ai définis manuellement pour obtenir un effet plus réaliste. »

Les équipes ont également associé NavMesh aux capacités d’apprentissage automatique de Preferred Networks pour mettre en œuvre des cycles de marche automatiques. L’apprentissage automatique est effectué par le serveur de Preferred Networks, auquel l’équipe accédait depuis Unity pour chaque cycle de marche créé. Ils configuraient la vitesse, la destination et d'autres paramètres NavMesh directement dans Unity.

Ajout d'ombres réalistes

Pour affiner les scènes de foule, Craftar a personnalisé l'enregistreur Unity afin de capturer les images précédemment rendues hors de Unity. L'équipe a ensuite appliqué le shader Unity-Chan Toon (UTS) afin d'optimiser les images cel-shadées, en particulier avec des ombres qui accentuent chaque partie des modèles de personnage. UTS effectue ceci en ajustant automatiquement la position et l'intensité des sources lumineuses dans la conception des personnages. 

Ken Uchida ajoute : « Pour améliorer davantage l'ombrage, nous nous sommes appuyés sur la fonctionnalité Timeline Unity, associée à Shader Forge. Pour les ombrages de notre prochain projet, nous prévoyons d’essayer Shader Graph et Visual Effect Graph ». Shader Graph permet aux développeurs de créer facilement des shaders en les construisant visuellement et en voyant les résultats en temps réel, en connectant les nœuds dans un réseau graphique au lieu de devoir écrire du code. Visual Effect Graph crée une large gamme de VFX basés sur des nœuds, également avec une interface utilisateur visuelle en temps réel. 

Exploration de nouveaux mondes créatifs avec Unity

Alors que Craftar utilisait uniquement Unity pour des portions de The Relative Worlds, Yuhei Sakuragi en a fait la promotion sur la plateforme, ainsi que de son jeu d'outils avancés destiné aux artistes et autres créatifs. Par exemple, il a hâte de produire un film d'animation entier dans Unity. « J'aimerais vraiment faire quelque chose qui met en valeur les nombreuses fonctionnalités uniques de Unity. »

En plus d’avoir hâte d’utiliser Shader Graph et Visual Effect Graph, Yuhei Sakuragi voit les promesses des futures capacités de tracing de rayons de Unity. « Les ombres sont particulièrement difficiles à faire pour les scènes de foule, alors je suis impatient de découvrir les nouvelles fonctionnalités Unity pour ce genre de défi. »

Enfin, Yuhei Sakuragi voit un autre grand avantage à utiliser Unity pour ses futurs projets. « Unity facilitant la création simultanée de plusieurs médias, nous pourrons produire du contenu de jeu et/ou de réalité virtuelle en même temps que nous travaillons sur un projet de film ». Et cela reflète parfaitement la devise de ce studio japonais innovant : « Créer de nouvelles façons de créer ». Nous sommes impatients de découvrir les prochaines créations de Craftar.

« Pour construire ces scènes, nous avons également tiré parti des capacités Unity telles que les prefabs imbriqués, le chargement des scènes relativement légères et le maillage de navigation (NavMesh). »

Ken Uchida, Lead Animator, Craftar

« Unity facilitant la création simultanée de plusieurs médias, nous pourrons produire du contenu de jeu et/ou de réalité virtuelle en même temps que nous travaillons sur un projet de film ».

Yuhei Sakuragi, Writer and Director, The Relative Worlds

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