Le rigging, c’est le processus qui intervient entre la modélisation et l’animation 3D. Concrètement, il s’agit de créer un squelette au personnage ou à l’objet pour lui permettre de se déplacer ou de se déformer. Rigger est donc un métier à part entière très demandé puisque c’est lui qui prépare le terrain aux animateurs 3D. Alors quelles sont les étapes à connaître pour un rig en 3D ? Quels sont les logiciels de rigging les plus utilisés ? Et quelles astuces quand on n’y connaît absolument rien (ou qu’on n’a pas envie) ? C’est parti !
Rigging : définition !
Pour comprendre le rigging, il faut revenir à la base de la modélisation. Un modèle 3D est composé de plusieurs polygones assemblés entre eux qui forment une mèche. Généralement, on compte 10 000 polygones pour un personnage. Or, quand on fait de l’animation, c’est impossible de sélectionner toute la partie de la jambe avec 1000 ou 2000 polygones et tous les déplacer de manière homogène. Techniquement, ça demanderait des heures, et même des jours pour parvenir à faire marcher un personnage en pensant au mouvement, au déplacement des articulations et à la géométrie dans l’espace.
D’où le rig en 3D ! Grâce à la création de Bones (os), c’est-à-dire une structure osseuse entière, ça devient beaucoup plus facile de manipuler le personnage virtuel comme on veut. Le rigger va donc créer un véritable squelette avec des petits pics qui auront la même fonction que nos os humains.
Reprenons l’exemple de la jambe. Dans la réalité, de la cheville au genou, c’est une partie droite et rigide soutenue par le tibia. Donc, dans le rigging 3D, on va créer un os avec deux points d’ancrage : le premier au niveau genou et le second au niveau de la cheville. Ces deux points d’ancrage pourront être transformés pour imiter les articulations. Il sera donc possible de déplacer ou de faire des rotations autour de cet axe. Le genou pourra se déplacer de haut en bas et la cheville de gauche à droite.
Les 5 étapes du rigging 3D
Le rigging est un processus qui doit tenir compte d’un certain nombre de paramètres pour faciliter l’animation. Voici donc les 5 étapes incontournables d’un rig en 3D !
Les bones (os) pour le rig 3D
On vient d’en parler ;). C’est une étape qui consiste à construire une série d’os pour bâtir tout le squelette de votre personnage ou de votre objet 3D. Pour le rig 3D, il faut aussi positionner les points d’ancrage pour toutes les articulations. Ça n’a l’air de rien, mais il faut quand même savoir qu’au niveau des doigts, on compte 3 phalanges qui doivent toutes être représentées par des bones. Et évidemment, même chose au niveau des orteils. Quant à la colonne vertébrale, elle est généralement composée de 3 bones différents.
Les contrôleurs pour le rig 3D
Une fois que le squelette est fonctionnel, le rigger va créer des contrôleurs ou des clés pour faciliter le travail de l’animateur 3D. Il s’agit de formes géométriques standards que l’on retrouve dans la plupart des logiciels. Par exemple, le diamant sert à la rotation et sera relié aux mains ou aux pieds. Le trapèze sert aux articulations et sera généralement présent au niveau des genoux ou des coudes. Quant à la sphère, c’est un contrôleur utilisé au niveau du cou, de la tête ou des hanches.
Par exemple, pour contrôler le regard du personnage, le rigger effectue un look up. Pour cela, il prend un objet nul qui n’a aucune fonction. Ensuite, il va le mettre dans un environnement 3D à 30 cm devant les yeux et configurer le modèle pour que la rotation des yeux soit dépendante de la position de cet objet nul. C’est un set up qui permet aux animateurs 3D de fixer le regard sur un endroit précis en déplaçant tout simplement l’objet nul dans l’environnement !
Le Blend Shapes pour le rig 3D
Mais alors comment ça fonctionne après ? Parce qu’en l’état, j’ai créé un bones, mais rien ne dit à ma géométrie qu’elle doit l’écouter ou comment il se comporte. C’est l’étape du Blend Shapes ! Il va falloir les lier entre eux pour créer une relation hiérarchique lors d’un mouvement ou d’une déformation.
C’est une fonction présente dans chaque logiciel 3D et qui permet de lier les os aux polygones. Pour cela, on va venir peindre une zone de dépendance sur notre géométrie pour chaque bones. Par exemple, quand vous faites bouger l’épaule d’un personnage 3D, la main et le bras vont suivre également. Même chose pour l’animation d’un visage ! Si votre personnage lève un sourcil, alors certaines parties comme le front ou le nez vont forcément suivre le mouvement.
Le Weight Painting pour le rig 3D
En rigging, la peinture de poids est une étape essentielle pour donne du réalisme aux mouvements d’un personnage ou d’un objet. Concrètement, certaines parties du corps auront une échelle de poids plus importante que d’autres, ce qui va forcément influencer le mouvement. Par exemple, si l’articulation de la jambe à une influence trop importante sur le rig 3D, elle va automatiquement déformer le torse.
Pour corriger ça, la plupart des logiciels disposent d’une peinture de poids. Pour un rigging dans Blender, le logiciel va automatiquement calculer cette échelle pour les personnages en suivant le même schéma de squelette. C’est une astuce qui simplifie le travail du rigger, même si cela n’empêche pas d’apporter du détail pour un rig parfait !
L’inverse cinématique (Inverse Kinematics)/cinématique directe (Forward Kinematics) pour le rig 3D
Comme évoquée précédemment, la relation entre les os est hiérarchique dans le rigging. Donc automatiquement, dans une action, la partie supérieure va influencer la partie inférieure. Dans la réalité, si vous dépliez le bras, le coude et le poignet suivent le mouvement (cinématique directe). À l’inverse, quand je déplace le poignet vers moi, le coude recul et l’épaule effectue une rotation aussi (Inverse Kinematics).
Comment le rigging est utilisé ?
Le rigging est utilisé pour animer des personnages dans des films, des jeux vidéo ou dans des univers immersifs tels que la Réalité Virtuelle ou la Réalité Augmentée. Toutefois, il ne se résume pas à l’animation de personnages humanoïdes et peut aussi concerner des objets.
>> Si la Réalité Augmentée t’intéresse, jette un coup d’œil ici : Réalité Augmentée : Pourquoi faut-il se Former à fond ?
Par exemple, imaginons que demain, vous deviez faire une animation pour Amazon avec une livraison de cartons. Ici, vous pourrez facilement faire un rig en 3D des rabats du carton pour mieux maîtriser son ouverture et sa fermeture avec un maximum de fluidité. C’est la même chose pour des arbres, une bouteille d’eau et même une voiture puisque lorsque vous tournez le volant, les roues s’orientent automatiquement dans la même direction.
Au niveau des innovations, le métier de rigger est souvent demandé par l’industrie médicale et l’industrie éducative qui ont besoin de créer des visuels précis pour l’enseignement ou des démonstrations. Rassemblés dans un salon de Réalité Virtuelle, les futurs chirurgiens pourront donc s’exercer sur un personnage dont la structure osseuse est très proche de la réalité.
>> Si tu veux en savoir plus sur la Réalité Virtuelle et ses potentiels, je t’invite à te rendre ici : Réalité Virtuelle : La Ruée vers l’Or !
Enfin, le rigging facial nécessite souvent de mettre en place un projet distinct du rigging du corps. Surtout pour une animation complexe. Ici, la rigger ou l’animateur 3D pourront également utiliser du morphing en complément pour apporter un maximum de réalisme et de naturel au personnage.
Quel logiciel pour faire du rigging ?
Pour le rigging 3D, il existe de nombreux logiciels qui proposent tous des options et des fonctionnalités uniques. Parmi les plus connus, on peut retenir ZBrush et Maya, souvent utilisés par les riggers pro et qui donnent souvent de très bons résultats.
Dans les studios d’animation, les développeurs de jeux vidéo se tournent aussi vers Maya et 3D Studio Max, car ils répondent aux normes de l’industrie de la modélisation 3D. Quant aux autres incontournables, on pourrait citer Cinema 4D, Houdini et Blender.
D’ailleurs, débuter dans le rig avec Blender est une excellente solution puisqu’il est gratuit et en open source. Vous aurez donc tout le nécessaire à disposition pour animer vos modèles facilement avec de nombreux tutoriels en ligne.
Les astuces pour un rig 3D facile !
Si vous débutez complètement dans l’animation 3D, alors vous allez adorer Mixamo. Son gros point fort ? Il automatise le processus de rigging et de peinture de poids pour obtenir rapidement le résultat souhaité. En plus, il vous propose une librairie d’animation gratuite pour personnaliser vos personnages.
L’autre astuce à connaître, c’est MakeHuman. Si vous n’avez pas dans l’idée de devenir rigger professionnel, c’est la solution idéale pour créer des personnages humanoïdes puisqu’il vous fournit une grande librairie que vous pourrez ensuite personnaliser dans le détail. Quant au rig en 3D, il s’en occupe pour vous !
Enfin, le logiciel Moka Studio vous propose NumIK ! C’est une technologie de pointe qui vous permet d’animer vos personnages 3D en temps réel grâce à la motion capture. À la fois intuitif, puissant et précis, c’est un logiciel qui contrôle le mouvement et qui offre une interaction extrêmement réaliste avec le monde numérique. Voilà pourquoi, il s’utilise principalement pour des univers immersifs en Réalité Virtuelle et Augmentée.
Si cet article t’a plu et que tu souhaites en savoir plus, n’hésite pas à me le faire savoir ! Je serais ravi d’échanger avec toi en commentaires 😉
