Modélisation d'un visage, partie I.

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J'ai rassemblé dans ce dossier les informations que j'estime primordiales pour modéliser correctement un visage. Ce sont de petites règles basiques que j'ai noté au gré de mon travail de modeleur et que l'on retrouve dans la plupart des cas de figure.

La modélisation d'un visage nécessite la maîtrise de la topologie du maillage, une attention particulière à la direction des lignes (edges) qui vont constituer le visage et qui seront plus tard "skinnés et shapées", puis déformées par les animateurs.

Pour commencer vous devrez toujours penser votre personnage sur le papier avant de vous lancer à l'assaut de vos polygones. C'est l'assurance d'un travail cohérent et un gain de temps au final. Des "models-sheets", ou vues face, profil et trois quarts du visage seront dessinées. Cela permettra de bien respecter les proportions et de travailler avec plus d'aisance. La vue de dos est facultative. Il sera souvent utile de s'entourer de documents complémentaires, photos ou autre, que l'on va trouver facilement sur Internet, dans les livres ou journaux et qui serviront de référence à votre modélisation.

Selon le type de projet ou le niveau de détail demandé, vous devrez aussi vous intéresser à l'anatomie humaine. Les muscles que l'on peut voir sur les images du dessous vont inspirer et guider la topologie du maillage qui sera modélisé. Même si le maillage ne sera pas le même pour un homme, un animal ou un personnage "cartoon", la méthode restera globalement identique et le "mesh" sera déformé par un "rigging" adapté au design.
Travaillez avec un angle de caméra qui ne déformera pas trop le visage. Habituellement je paramètre cet angle à 40°, ce qui correspond à peu prés à un objectif de 50 mm. Un grand angle provoque de fortes déformations sur les éléments proches de l'objectif (ex : fish eyes) tandis qu'un zoom écrase la perspective. En équipe, il est important que tous les modeleurs travaillent avec le même angle de camera.
Le "low poly".

Généralement je pars d'un cube coupé en deux que je vais découper et subdiviser jusqu'à obtenir un visage low-poly, c'est à dire un objet constitué de peu de face et facile à manipuler. Ce volume va me servir de base de travail et sera dés le départ correctement positionné et aux bonnes proportions, avant de poursuivre sur les yeux, nez et la bouche. On peut ici, installer le système de modélisation par symétrie.

Topologie polygonale.

Règle déjà énumérée précédemment, le mesh n'est fait que de quads. En d'autres termes les polygones auront tous quatre côtés. C'est une base qui permettra à l'objet d'être facile à manipuler, facile à modifier, à démonter ou à interpréter.

Le nombre de face ne doit pas être excessif, juste ce qu'il faut, là ou il faut. Il faut penser que vous devrez pouvoir extraire des shapes pour les animations, mais en même temps il faudra aussi avoir suffisamment de points pour obtenir de belles expressions ou pour que les contrôleurs du rigging déforment correctement la surface.

La disposition des polygones doit être homogène, les faces seront proportionnelles entre elles autant que possible, comme un tissus que l'on détend. (Voir images ci dessous).

Polygons loops,

Les rubans auront la particularité de mieux réagir aux étirement, de s'écraser et de se déformer proportionnellement. D'ou la nécessité d'une modélisation par "quads".

Les autres parties du visage seront reliées pas des rubans de polygonaux qui s'empileront progressivement pour suivre la morphologie du visage. Toujours dans la mesure du possible, ils doivent suivre les lignes directrices, comme les rides et les muscles du visage.

La bande de polygones (en rouge sur l'image ci contre) servira à marquer le sourire. Elle est caractéristique et toujours présente sur ce type de physionomie.

De même que celle en verte, va nous servir à simuler le muscle zygomatique ou celui qui relève de la lèvre supérieur.

Selon le projet vous n'aurez pas toujours le temps de vous attarder sur la topologie d'un maillage, c'est pourquoi il faut suivre des règles et développer des automatismes qui vous rendront efficace en production. Il est toujours bon d'observer les "mesh" de modélisations d'autres modeleurs, sur le "net" ou ailleurs, puis de se demander comment il s'est débrouillé et s'il n'y avait pas une meilleur solution.

Le visage.

Il sera construis par rangées de polygones qui viendront s'ajuster les unes aux autres, un peu comme les lignes de niveau d'une carte IGN, pour les amateurs de rando, sauf qu'ici nous nous s'inspireront directement des vues anatomiques de la musculature sous cutanée du visage..

Tests.

Il sera toujours plus prudent de tester son visage de temps en temps, en modélisant quelques expressions rapides pour vérifier son maillage. Vous serez amené à fermer les paupières, tester une expression de colère pour vérifier les sourcils ou encore un sourire pour la partie inférieure du visage. Ces vérifications demandent un peu de temps mais sont incontournable pour s'assurer d'une bonne réaction du modèle lors de l'animation.

La bouche.

Très important, vous devrez vous appliquer à respecter l'épaisseur des commissures et des lèvres qui vont se détendre sur certaines labiales, puis glisser et s'écraser sur les dents. L'intérieur de la bouche sera intégré au reste du visage, la dentition et la langue peut l'être aussi selon le degré de réalisme à atteindre ou la technique choisie.

Il faut aussi penser à bien positionner la hauteur des dents par rapport à la mâchoire, car celles ci seront responsables en grande partie, de la qualité de vos expressions & labiales. Le placement doit se faire sur une bouche ouverte.

Autant que possible, le nombre de sections de la lèvre sup. doit être identique au nombre de sections de la lèvre inf. pour un ajustement parfait. Les lèvres doivent être aussi suffisament subdivisées...

Au fil de l'avancée de votre travail, il sera intéressant de tester votre objet en modélisant rapidement une ou deux "shapes", comme la labiale "U" ou un "sourire". Attention, lorsqu'on modélise une expression, il ne doit pas y avoir de perte de volume. La masse que je vais perdre d'un côté je dois automatiquement là retrouver ailleurs. C'est ausi là, la difficulté.

Cela peut varier selon le design, mais généralement je fais en sorte qu'une ligne de polygones démarre de la commissure des lèvres pour rejoindre à peu prés le lobe de l'oreille.
Je souligne aussi la mâchoire et je m'arrange pour placer une ligne verticale, qui part de la lèvre supérieure, à la paupière inférieure.

Les yeux.

Ils seront construis à peu de choses prés comme la bouche, si l'on occulte le canal lacrymal. Comme pour la bouche je fais en sorte que le nombre de lignes des paupières du haut correspondent avec celles de la paupière du bas, pour que l'ajustement soit parfait. Les sourcils doivent avoir assez de sections pour que les expressions fonctionnent bien. Faire un test sur la colère.

Il est intéressant de noter que les personnages de type cartoon n'ont pas forcément de canal lacrymal, dans le but de styliser les courbes de l'oeil.
Le nez.

D'absent à très présent, je n'ai rien de spécial à dire sur cet organe sinon qu'il sera plus ou moins proéminant selon l'anatomie du personnage. Comme pour l'oreille l'organisation du maillage est un vrai casse-tête parce très gourmant en nombre de lignes. Ces dernières devront être savamment placées pour être utiles au nez comme au reste du visage. C'est une forme très caractéristique et agréable à modéliser.
Les oreilles.

Rien de spécial, sinon qu'elles seront là aussi beaucoup plus simplifiées dans le cas d'un personnage cartoon. Pour le cas d'un personnage plus réaliste, le mieux est de se calquer sur une jolie photographie plaquée en roto-scopie, puis d'en comprendre les plis et replis caractéristiques de cet organe.

Petite astuce, j'aime bien les fabriquer à part, puis les ajuster et de les souder au visage.

Suite à suivre sur le document II.

ARIU Jean-Marc, 2008.

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