Reconstruire le monde en trois dimensions

ISSN 2369-8748

27 Avril 2015
Signé par : Ted Parisee

La visualisation 3D est de plus en plus utilisée pour décrire des événements qui se sont produits lors d’incidents faisant l’objet d’une enquête par le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BST). Les dessins et les images sont utiles pour décrire la dynamique d’un incident. Si une image vaut mille mots, l’animation 3D peut être tout aussi précieuse, sinon plus.

Étapes de la production d’une animation

Créer une animation peut être un long processus qui comporte un certain nombre d’étapes à effectuer. Cela comprend la planification initiale, la collecte de données, la modélisation 3D, l’animation de la scène, le rendu d’images, la composition d’images et l’ajout de segments audio.

Planification initiale

À l’étape de la planification initiale, on doit discuter avec les intervenants internes (enquêteur désigné, Division des communications, etc.) de ce qu’il faut accomplir avec l’animation. Dans certains cas, on a besoin d’une animation simple pour montrer une petite partie de l’incident difficile à décrire. Dans d’autres cas, il faudra peut-être créer une animation complexe qui sera présentée dans le cadre de la publication du rapport d’enquête. Il est nécessaire de discuter avec toutes les personnes concernées afin de déterminer le niveau de détail à montrer dans l’animation.

Collecte de données

Des détails sur les objets concernés sont nécessaires afin de construire des modèles 3D pour l’animation.

Par exemple, des relevés de terrain et des photographies utilisées aux fins de photogrammétrie serviraient à établir la position des objets représentés dans l’animation. Dans une scène sur le pont d’un navire, des dessins détaillés ainsi que les dimensions et l’aménagement du navire permettraient de créer une scène exacte. Plus l’animation doit être détaillée, plus on a besoin d’information pour la reconstitution.

Modélisation 3D

Comme dans le cas de la collecte de données, plus on incorpore de détails d’une scène aux modèles 3D, plus l’animation est réaliste. Beaucoup de temps peut être investi tant sur des petits détails d’un objet 3D que sur la scène. Il n’est pas inhabituel de travailler pendant des semaines sur un seul modèle dans le cadre de la scène. Parfois, on achète des modèles 3D que l’on utilise dans l’animation. Dans la plupart des cas, ces modèles sont modifiés, ou simplifiés, en fonction de l’animation.

Animation de la scène

Vous pensez sans doute que l’animation de la scène est l’étape pendant laquelle tout prend vie. Cependant, ce processus est tout aussi long que celui de la création des modèles puisque chaque objet est animé séparément et que tout doit être cohérent sur le plan temporel. Par exemple, on peut devoir animer un véhicule en fonction d’une trajectoire. La position et la vitesse du véhicule peuvent être dictées par un enregistreur d’événements. Il faut donc suivre des étapes supplémentaires pour faire accélérer ou décélérer le véhicule le long de la trajectoire plutôt que de maintenir une vitesse constante. Par ailleurs, il peut être nécessaire d’animer d’autres parties du véhicule dans cette trajectoire et il faudra probablement synchroniser le véhicule en fonction d’autres objets de la scène.

Rendu d’images

On appelle « rendu d’images » la génération de séquences d’images, où chaque trame produit une image. La fréquence de trames haute définition (HD) standard est d’environ 24 trames par seconde. Ainsi, une vidéo d’animation HD de 90 secondes nécessite 2 160 images.

Afin de produire une séquence dans un délai raisonnable, on a le choix entre deux solutions : réduire la qualité et la résolution de la vidéo d’animation ou utiliser un ordinateur plus rapide. Le rendu d’une image ayant une résolution de haute qualité peut prendre 60 minutes. Par conséquent, le rendu d’une vidéo de 90 secondes peut prendre jusqu’à 90 jours. Au BST, nous utilisons le rendu en réseau qui consiste à utiliser plusieurs ordinateurs pour générer simultanément les images. En utilisant trois ordinateurs qui effectuent le rendu des images en même temps, on obtient le même niveau de qualité en 30 jours plutôt qu’en 90 jours.

Composition d’images

La composition d’images consiste à combiner les séquences d’images rendues pour produire la vidéo définitive. Du texte est souvent ajouté à cette étape pour identifier les sections de l’animation ou ajouter des descripteurs. La composition permet aussi d’appliquer du graphisme animé et des effets spéciaux comme l’éclairage, les conditions météorologiques, la fumée et le feu.

Segments audio

Bien que l’ajout de segments audio (narration ou effets sonores) ait lieu à la dernière étape de la production de l’animation, il est utile de le planifier dès le départ. Des repères de la vidéo d’animation indiquent les moments auxquels les segments audio doivent être entendus. Comme la narration peut nécessiter des segments d’animation plus longs, il faut en tenir compte au départ afin de s’assurer que les segments audio correspondent au rythme de la vidéo.

Pour terminer

Au BST, l’utilisation de l’animation 3D pour représenter un événement ou une partie d’un incident est plus fréquente et a beaucoup évolué au cours des dix dernières années. En fait, la qualité a connu une telle amélioration que les animations semblent de plus en plus réelles. L’utilisation d’animations étant plus courante dans le cadre de la publication de rapports d’enquête, les enquêteurs reconnaissent la valeur des capacités de photogrammétrie du BST et des relevés de terrain utilisés pour la production d’une animation. En fin de compte, les animations permettent de réduire grandement le risque qu’un incident se produise de nouveau en permettant d’expliquer ce qui s’est passé et pourquoi.

Voici l’animation 3D du BST qui représente le déroulement des événements lors du déraillement et de l'incendie de Lac-Mégantic.


Image de Ted Parisee

Ted Parisee est technologiste principal en ingénierie spécialisé dans les données géospatiales. Il s’est joint au BST en 1999 après avoir participé à l’enquête sur Swissair à titre d’entrepreneur. Ted a obtenu un diplôme en informatique de l’Université Dalhousie à Halifax (Nouvelle-Écosse). Il s’est établi à Ottawa en 2002 avec son épouse Cassandra et ses deux garçons, Jordan et Andrew. À l’occasion, Ted joue à Call of Duty. Il aime relever les défis.

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