04 — Dynamique, softbody et spécialités fromagères

Dans mon approche des simulations physiques en 3D, j’avais commencé à regarder une formation intitulée “3D simulation in Cinema 4D” by YETI Pictures il y a quelques semaines déjà. Elle s’adresse à ceux qui ont déjà de bonnes bases dans Cinema 4D et montre en 10 leçons les secrets des effets VFX réalisés dans cette vidéo : particules, corps dynamiques, simulations de fumée, de tissus ou encore de poils. Les vidéos vont du procédé le plus simple au plus compliqué. Cela m’a paru intéressant car ce sont des effets parfois complexes à travailler et dont on peut régulièrement avoir besoin en motion design.

Les dynamiques ⚡

Première partie sur les simulations dynamiques, avec les cadeaux qui tombent sur le sol 🎁

Le formateur commence ainsi par aborder les simulations dynamiques, c’est-à-dire comment la géométrie peut subir la physique, la gravité,.. Et surtout il montre comment les rendre performantes dans la fenêtre de visualisation Cinema 4D afin de pouvoir travailler confortablement, car cela peut vite être fastidieux.

Que l’objet à faire tomber soit rigide (Rigidbody), ou souple (Softbody), il va s’agir le plus souvent d’utiliser un objet de référence — un proxy, pour effectuer les simulations puis de les répercuter sur l’objet initial. Comme le proxy en question a de préférence très peu de géométrie (objet primitif ou nombre de faces réduit), cela permet à l’ordinateur de pouvoir calculer plus rapidement les collisions. Cette partie de la formation montre plusieurs tips dans ce genre pour optimiser ce type de simulation.

Ici le formateur utilise un proxy de tasse (masqué) uniquement fait avec des cubes primitifs pour faire tomber les sucres à l’intérieur ☕️

Pour en revenir au fromage… 🧀

Dans mon précédent article, je parlais du fameux morceau d’emmental que j’ai modélisé en 3D. Ce petit projet que j’ai fait à l’agence est issu d’un défi lancé par mon tuteur, celui de réussir à modéliser un objet grâce au casque VR et de faire un beau rendu dans Cinema 4D avec Octane.

Je ne voulais pas en rester à l’image fixe : je souhaitais créer une animation pour exploiter le modèle et mettre en pratique ce que j’ai appris sur la première partie du cours sur les simulations physiques. En mettant un tag de softbody sur le modèle de fromage, l’objet réagit donc comme un corps souple.

La première idée est de jouer avec les paramètres pour le faire tomber sur un sol de façon “réaliste”. Plusieurs paramètres rentrent alors en compte dans Cinema 4D : la structure (structural), le rapport d’une force à la surface (shear) et la flexion.

L’explication sur la documentation officielle de Cinema 4D 👀

En sélectionnant certains points du modèle, j’ai précisé au logiciel que la croûte du fromage était plus solide que la chair.

Quelques mises en cache plus tard.. 🧮

Il faut tester de nombreuses valeurs pour obtenir un résultat à son goût. Les simulations deviennent facilement gourmandes en ressources pour l’ordinateur, d’où la nécessité de les mettre en cache. Augmenter la précision des collisions complique encore les temps de calcul.

Après avoir bien compris l’influence de chaque paramètre, j’ai pu arriver à ce premier résultat :

Le rebond à la fin est plutôt cool !

Une deuxième idée 💡

Suite à ce premier essai fructueux, j’ai commencé une seconde animation plus complexe (toujours dans cette vibe fromagère hivernale): le fromage tombe et rebondit sur deux poêlons à raclette avant de retomber sur un sol. L’idée derrière ça était de tester les limites des simulations de softbody .. Et sans grande surprise ces limites ont été vite atteintes, malgré les techniques d’optimisation possibles avec les proxys.

Les comportements parfois imprévisibles des simulations 🧀

Cette scène était de fait bien plus longue à mettre en cache et mes différentes tentatives étaient laborieuses. J’obtenais souvent d’étranges résultats : le fromage venait parfois s’accrocher autour d’un des deux poêlons au lieu de tomber de l’un à l’autre. Finalement, faute de mieux je me suis arrêté sur une version, certes imparfaite mais qui toutefois fonctionne.

J’ai rendu mes deux animations dans Octane et j’ai effectué le compositing des scènes sur After Effects. Voici le résultat final, publié sur Instagram :

Ce ne sont pas les simulations les plus réalistes, j’ai souhaité donner un côté fromage déjà un peu fondu 🔥🧀

Pour conclure à propos de ce défi ✍️

Finalement j’ai bien apprécié ce que la VR peut apporter de plus en terme d’expérience lorsqu’on modélise dans l’espace. En trouvant les bons outils et en pratiquant, on peut aller assez loin.

Concernant les simulations dynamiques dans Cinema 4D, j’ai l’impression qu’elles suffisent lorsque l’animation reste simple, avec peu de collisions. Cependant, sur ma seconde simulation, je me suis senti beaucoup plus limité par le solveur de Cinema 4D : même en poussant les paramètres de qualité à fond, les collisions manquaient vraiment de précision en étant assez incontrôlables et imprévisibles.

J’ai été assez déçu car cette animation n’était pas l’idée la plus complexe pour autant.

Heureusement, je ne suis pas limité à Cinema 4D : pour ce genre de projet, mes collègues m’ont plutôt conseillé Houdini. Après tant d’années, je ne peux plus passer à côté de ce logiciel et je pense qu’il sera très bientôt l’heure de s’y mettre. 🕰

À très bientôt par ici 🌻

Chumpy_corp