L'animation 3D par ordinateur est un mélange de modèles 3D et d'animation traditionnelle image par image. À l'instar des techniques historiques de stop motion, l'animation numérique crée l'illusion du mouvement en remplaçant à plusieurs reprises le modèle 3D par une nouvelle image similaire, mais en avançant le nombre d'images par seconde pour chaque nouvelle image (keyframing). Cela peut être utilisé pour créer des films d'animation ou des simulations qui nécessitent des mouvements complexes, comme dans le domaine médical.

Ces images en 3D sont modélisées sur ordinateur et dotées d'un squelette numérique. Les animateurs 3D peuvent ainsi déplacer des éléments individuels, comme les yeux ou les lèvres, en utilisant des systèmes d'images clés pour assurer une transition en douceur entre le début et la fin d'un mouvement, comme un clignement des yeux. L'ordinateur calcule automatiquement la différence d'apparence entre les images clés et, lorsque toutes les images clés sont terminées, l'animation peut être rendue.

Les animateurs peuvent également utiliser des dispositifs de capture de mouvement (mocap) pour suivre un acteur ou un objet réel, puis l'animer numériquement. Une grande partie de l'animation 3D par ordinateur est un mélange de techniques de keyframing et de mocap.

L'animation générée par ordinateur est une forme numérique des techniques traditionnelles d'animation en stop motion qui utilisent des dessins ou des modèles réduits de marionnettes. Cette forme d'animation remonte aux lanternes magiques du XVIIe siècle, où un miroir dirigeait la lumière d'une bougie à travers des lames de verre pour projeter l'illustration. Le fait de placer les diapositives les unes à côté des autres créait une impression de mouvement et constituait le premier exemple d'"images animées".

L'un des premiers exemples d'animation moderne est Gertie the Dinosaur de Winsor McCay en 1914, un court métrage d'animation créé à partir de croquis dessinés à la main. Il s'agit également du premier exemple d'images clés et de boucles d'animation. Ce n'est qu'en 1937 qu'est sorti le premier film d'animation : Blanche-Neige et les sept nains des Walt Disney Studios.

Le premier exemple d'animation par ordinateur est apparu près de 50 ans plus tard, à la suite d'expériences d'infographie à des fins scientifiques et de recherche. On peut le voir dans la séquence d'ouverture du film d'Alfred Hitchcock de 1958 Vertigo. Ici, un ordinateur de ciblage antiaérien de la Seconde Guerre mondiale appelé "The M5 gun director" a été utilisé, ainsi que des images graphiques et un pendule pour générer les spirales sans fin qui ont fait la réputation du film.

Les techniques d'animation 3D ont rapidement évolué, la première animation réaliste par ordinateur datant de 1961. Créée par l'Institut royal suédois de technologie sur l'ordinateur BESK, il s'agit d'une animation vectorielle de 30 secondes d'une voiture roulant sur une autoroute. La première animation par ordinateur d'une figure humaine, Ballet par ordinateurest apparue quatre ans plus tard, en 1965, utilisant des images 3D stéréographiques générées par ordinateur.

Animation image par image

La plus ancienne forme d'animation, l'animation image par image, est toute forme d'animation qui est filmée une image à la fois, comme un folioscope. Il est généralement réservé à l'animation non numérique, telle que l'animation dessinée à la main ou à l'image.

Animation par capture de mouvement (mocap)

La capture de mouvement utilise un mélange de technologie et de capteurs mocap pour suivre et enregistrer les mouvements de la vie réelle et les traduire en animation 3D. Les dispositifs Mocap, composés de capteurs et de marqueurs, sont attachés à un objet ou à un acteur, qui est ensuite filmé à l'aide d'une caméra spéciale.

Animation procédurale

L'animation procédurale génère automatiquement des animations en temps réel. Cela diffère de la mocap et d'autres animations 3D où les animations sont des actifs prédéfinis (c'est-à-dire qu'elles ont été créées à la main ou à l'aide d'un dispositif de mocap). La technique de l'animation procédurale consiste à générer des animations qui s'appuient sur des simulations physiques, comme l'eau par exemple, où la simulation prend en compte la dynamique des fluides.

Animation comportementale

L'animation comportementale est une forme d'animation procédurale dans laquelle un personnage autonome peut déterminer ses propres actions dans une certaine mesure. Elle repose sur la génération à l'aide de certaines règles qui définissent la manière dont les objets réagissent à leur environnement. Il peut être utilisé pour animer des foules ou des troupeaux d'animaux, en utilisant des mouvements relativement simples basés sur des règles pour un grand nombre d'objets en mouvement.

Cadres de référence

Le Keyframing est l'épine dorsale de l'animation de toute forme de mouvement, créant une transition fluide entre les images. L'animation numérique par images-clés identifie différents éléments dans chaque image et choisit la manière dont ces éléments se déplaceront dans le temps (images par seconde) pour obtenir le résultat le plus naturel possible. Vous pouvez ajuster vos images clés en utilisant différents paramètres tels que la position, l'échelle, la rotation et l'opacité, ainsi que la manière dont vous souhaitez que l'action soit effectuée. C'est ce qu'on appelle l'interpolation d'images clés.

Dynamique basée sur la physique

Dans le domaine de l'infographie, la dynamique basée sur la physique s'intéresse à la simulation de comportements souvent complexes et physiquement plausibles. Cette forme d'animation est populaire dans les jeux vidéo, les films et les simulations interactives. Ces animations sont créées dans des moteurs physiques où les comportements physiques peuvent être scénarisés, même ceux qui comportent des détails infimes tels que des fluides ou de la fumée.

Morphing

Le morphing est une technique d'effets visuels qui consiste à transformer un objet en un autre de manière transparente. Cela diffère de l'interpénétration, qui insère des images entre les images clés en tant qu'effet d'animation pour créer l'illusion du mouvement.

2D Animation

Forme traditionnelle d'animation, l'animation 2D crée des mouvements dans un espace bidimensionnel. Il se produit lorsque des dessins légèrement différents sont séquencés dans le temps (généralement à 24 images par seconde), ce qui donne l'illusion du mouvement, mais sans profondeur à l'image. Cette méthode est le plus souvent utilisée pour les dessins animés.

Animation 3D

Créée à l'aide d'un logiciel, l'animation 3D prend des objets générés par ordinateur et crée l'illusion d'un mouvement dans un espace numérique tridimensionnel. Contrairement à l'animation 2D, il n'est pas nécessaire d'animer chaque image. L'animation 3D se divise en trois parties : la modélisation, la mise en page et l'animation, et le rendu.

L'animation est un domaine en constante évolution. En l'espace d'une seule génération, nous sommes passés du visionnage de films et de jeux vidéo en 2D à la 3D, puis à la réalité virtuelle et augmentée. Des animations de plus en plus réalistes et immersives deviennent possibles grâce aux progrès réalisés dans les domaines de l'infographie, des logiciels et du matériel, en partie sous l'effet de la demande croissante de contenus de meilleure qualité.

Pour répondre à cette demande, les animateurs s'orientent vers des flux de travail procéduraux en travaillant dans des moteurs de jeu, où l'animation peut être mélangée à l'infographie. Cela donne plus de contrôle et la possibilité de créer et de collaborer en temps réel. Ces flux de travail sont également améliorés par les progrès de l'apprentissage automatique, qui automatise une grande partie du travail précédemment manuel.

Cela signifie également que les animateurs ne sont plus cloisonnés. Les mêmes techniques, flux de travail et logiciels peuvent être utilisés pour le cinéma, les jeux vidéo, la publicité, la réalité virtuelle, la visualisation architecturale et bien d'autres choses encore.