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SIGGRAPH 2021 : découvrez comment mettre le feu à des forêts virtuelles

Par : Shadows

Nous commençons notre couverture des publications du SIGGRAPH 2021 avec un projet de recherche atypique. T. Hädrich, D. T. Banuti, W. Pałubicki, S. Pirk, and D. L. Michels. présenteront Fire in Paradise: Mesoscale Simulation of Wildfires, un travail visant à simuler un incendie à l’échelle d’une forêt et de façon réaliste.

Attention, il s’agit bien de simuler l’incendie, pas les flammes : la visualisation de ces dernières est présente dans les résultats donnés, mais n’est pas le coeur du sujet.

Voici la présentation du projet en vidéo, suivi de détails sur l’approche.

Concrètement, les chercheurs proposent une formulation mathématique du processus de combustion qui prend en compte les plantes de façon détaillée, les transferts de chaleur, le fait que la carbonisation crée une couche isolante, la perte de masse, le vent, etc.

Schéma donnant un aperçu du modèle mis en place (on se rapportera à la publication pour plus de détails.

La simulation est donc particulièrement poussée, comme le montrent les résultats : des facteurs comme la pente du terrain, la densité des arbres ou la pluie sont pris en compte. Mieux encore, l’effet de coupe-feux ou de liquides retardants est intégré au modèle, qui peut donc permettre de visualiser l’effet de mesures anti incendie variées.

Effet de la pente sur la propagation du feu

Implémentée avec un framework C++/CUDA, rendue avec une technique de type ray casting, la méthode proposée est suffisamment rapide pour une simulation interactive sur une station de travail équipée d’une carte GeForce RTX récente. Y compris sur des scènes assez vastes, comme une portion du Parc National du Yosemite avec 68 000 arbres virtuels. Il est possible, en se privant d’une vitesse de simulation de l’ordre de l’interactif, de dépasser largement les 100 000 arbres.

Propagation du feu d’un arbre à un autre.

Les applications d’un tel projet sont variées, et l’on imagine qu’il pourrait à la fois trouver des applications dans le divertissement (simuler la progression d’un feu pour un film, reconstituer un feu réel pour un documentaire) et au sein des métiers liés à la forêt (prévention des feux mais aussi, en cas d’incendie et en fonction des conditions météo, leur maîtrise).

Simulation d’un incendie dans le Yosemite

Des limites sont toutefois présentes : le modèle ne prend pas en compte l’effet du vent sur la géométrie des arbres (le feu est influencé par le vent mais les arbres sont fixes). Gérer l’effet de l’herbe, des feuilles mortes et autres buissons serait en outre un pas supplémentaire en matière de réalisme, mais demanderait beaucoup plus de calculs. Les chercheurs citent aussi la résine des arbres, le transport aérien des étincelles, la prise en compte des éclairs (les incendies créent des nuages qui peuvent déclencher un orage dont les éclairs créeront d’autres départs de feu) comme pistes ultérieures.
Des recherches supplémentaires pourront donc être menées dans les années à venir pour améliorer le système proposé.

Pour plus d’information

Fire in Paradise: Mesoscale Simulation of Wildfires, par T. Hädrich, D. T. Banuti, W. Pałubicki, S. Pirk, et D. L. Michels..

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Les Dieux Changeants : Lucio Arese détruit des statues antiques

Par : Shadows

Lucio Arese dévoile son nouveau court-métrage : Les Dieux Changeants.

Intéressé depuis un certain temps par les simulations de destruction, il a choisi defaire des tests sur des scans 3D de statues antiques. Poussant le concept, et appréciant les résultats obtenu, il décida de transformer ces essais en un court-métrage qui prendrait du même coup un sens philosophique.

Lucio Arese souhaitait en effet mettre en scène l’acte de destruction, allégoriquement, comme un « processus incertain oscillant entre l’annihilation négative et la créativité positive », la lecture restant ouverte aux yeux du spectateurs, évoquant également la fin de quelque chose, la notion de cycle ou encore le début d’une ère nouvelle. Ou, tout simplement, le fait de regarder quelque chose de fascinant.

Le tout a été réalisé durant le second confinement hivernal italien lié à la pandemie de Covid-19, en isolation quasi totale, de novembre 2020 à mars 2021. 3ds Max, Substance Painter et V-Ray ont été utilisés, les simulations ayant été réalisées sous RayFire.
La difficulté du projet a évidemment été d’itérer encore et encore jusqu’à obtenir le résultat voulu, et à trouver un bon compromis entre qualité de rendu et temps de calcul. Au final, Lucio Arese a réussi à rester sous les 10 minutes par frame, en 4K.

Les scans sont issus du Statens Museum for Kunst (SMK), situé au Danemark, que l’institution a mis en ligne sous licence libre.

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Animation : Cascadeur disponible au téléchargement !

Par : Shadows

Nous vous l’avions présenté en 2019 via une interview, avant même le lancement du programme de beta fermé : Cascadeur sort désormais de l’ombre et est disponible en beta publique !

Rappelons le concept du logiciel : un outil d’animation pour le jeu vidéo et l’animation 3D, qui s’appuie sur la physique pour aider les artistes à créer des séquences d’action plus crédibles, sans pour autant recourir à la motion capture.
Une vidéo de présentation vous donnera une idée des fonctions actuelles :

Cascadeur est donc téléchargeable en accès anticipé, avec quatre licences :

  • Basic : pour les artistes solo et les équipes avec de petits projets.
    Cette licence est gratuite, l’export limité à 300 frames/120 joints, l’utilisation commerciale est autorisée (votre chiffre d’affaire doit être inférieur à 100 000$ par an), et vous devez créditer Cascadeur.
  • Pro : licence payante, pas de limitation d’export, support prioritaire.
  • Business : fonctions supplémentaires telles qu’un support par chat dédié, la possibilité d’influer sur les priorités de développement.
  • Enterprise : pour les sociétés aux besoins très spécifiques.

A noter :

  • les versions Pro, Business ont droit à un rabais de 50% dans le cadre du lancement ;
  • toujours dans le cadre de cet accès anticipé, les souscriptions annuelles stoppées après la première année donneront droit, pour les versions déjà installées, à une licence perpétuelle. Un bon moyen de récompenser les entités qui testeront le produit.

Si Cascadeur a bien avancé en deux ans de beta, de nombreux développement sont encore prévus dans la roadmap : support des boucles d’animation, rigs personnalisés avancés, scripting Python devraient bientôt arriver.
A plus long terme, support MacOS, rig facial ou blendshapes sont annoncés.

Aperçu de la roadmap.

Pour plus d’informations, on consultera le site officiel.

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