Des milliers de personnages virtuels pour la bataille d'Helm

Qui n’a pas entendu parler des fameuses batailles de la trilogie du Seigneurs des Anneaux ? Comment les réalisateurs ont-ils réussi à rendre aussi crédible et si époustouflant l’univers décrit par JRR. Tolkien ?



Pour cela, de nombreux effets spéciaux ont été utilisés grâce à des moyens techniques tels que les écrans bleus, l’infographie ou bien grâce à la magie des décors et des cascades. Mais ces méthodes couramment employées par le cinéma n’étaient pas suffisantes pour mettre en scène les gigantesques batailles regroupant des dizaines de milliers d'humains, d'elfes, d'orques…

L'équipe des effets spéciaux, WETA, a dû avoir recours au logiciel Massive et à son créateur Stephen Regelous. Ce logiciel a entre autres permis de simuler la bataille du gouffre d'Helm dans Les deux tours ou encore la bataille du prologue dans la Communauté de l'anneau.

La bataille d'Helm

Resituons la scène où l'armée de Uruk-Hai composée de dizaines de milliers d'orques et d'autres races tout aussi sympathiques marche pendant des heures et des heures pour arriver devant les fortifications réputées imprenables. Cette scène est troublante de réalité au point où ont été retransmis avec exactitude les claquements métalliques des armures et équipements ainsi que la résonance des pas cadencés.

Cette armée visible à perte de vue, comment l'ont-ils créée ? Et comment ont-ils animé la fantastique bataille qui en découle ?


Bataille du gouffre d'Helm

Le logiciel Massive
Massive (Multiple Agent Simulation System In Virtual Environnement) est directement inspiré de la vie artificielle et des systèmes multi-agents. "J'ai mis au point ce programme en l'imaginant comme une vie artificielle, et non en la considérant comme un système d'animation de foule" a déclaré Stephen Regelous, et c'est certainement cela qui a permis de rendre ce réalisme. Son approche est directement inspirée des célèbres théories de Karl Sims.

Pour rappel, dans un système multi-agents, chaque agent choisi lui-même ses actions en fonction de la perception de son environnement, des connaissances et des spécificités de l'agent. Il n'y a donc pas de décision centralisée. Nous trouvons de telles organisations chez les insectes comme les fourmis ou bien chez les humains dans le cas d’un match de foot par exemple. Seulement sur le champs de bataille du gouffre d'Helm, il y a des dizaines de milliers de combattants (donc d'agents), chacun devant prendre 24 décisions à la seconde !

Bien évidemment, une telle mise en scène ne se résume pas à un simple clic. Il faut non seulement créer une bataille mais surtout obtenir des effets visuels spectaculaires.

Voici les étapes principales de cette création :

1. Réaliser un test avec quelques combattants
2. Améliorer la qualité du combat
3. Répéter l’étape 2 jusqu'à un résultat parfait
4. Augmenter le nombre d'agents
5. Retourner au stade 2 jusqu'à avoir le nombre suffisant de combattants

Ce logiciel qui tourne sous Linux ou Irix n'est pas encore commercialisé mais la licence devrait avoisiner les 40.000 dollars.

Le combattant d’après Massive
Les agents (ou les combattants) ont une représentation de leur environnement, ils ont des sens comme la vision, l’ouïe, le toucher et même parfois l'odorat. Lorsque des soldats de la terre du milieu chargent, ils émettent des cris et un bruit incroyable ayant une incidence directe sur le moral de leurs adversaires. Leur perception est aussi indispensable pour s'orienter sur le champs de bataille et pour trouver leurs ennemis.


Edition du cerveau d'un combattant avec le logiciel Massive

Le comportement d'un combattant n'est pas prédictible. Lors d’un combat, l’être humain va répondre à une attaque en dégainant son arme, mais au bout de combien de temps ? A quel moment précis ? Va-t-il avancer, reculer ou bien aller sur le côté ? Le cerveau de chaque agent est constitué de 6000 à 8000 nœuds logiques. La logique floue a été utilisée pour prendre les décisions à partir de toutes ces informations.

Chaque agent peut :

• marcher, courir, sauter, se battre
• trouver, identifier et engager le combat avec l'ennemi
• gagner et vivre ou perdre et mourir

En fait, chaque soldat ou chaque personnage est un agent évoluant selon des règles, un comportement et des caractéristiques qui lui sont propres : traits de caractères comme l'agressivité, la peur, la force, etc., et des caractéristiques personnels comme sa race, sa taille ou sa morphologie. Tout cela permet de créer des milliers de combattants différents.

Evidemment l'issue de la bataille est déterminée à l'avance, mais chaque combattant est autonome dans le choix de ses actions. Paradoxalement, la particularité est mise en avant afin d’amplifier la force des scènes de groupe.

Toute cette multitude de détails permet de rendre ces batailles différentes de celles déjà vues au cinéma. D’un point de vue image de synthèse, on n’a plus affaire à une duplication de plans et effets spéciaux et d’un point de vue tournage "caméra à l’épaule ", fini les organisations pharaoniques nécessitant une logistique dantesque (recrutement de figurants, millier de costumes, prix d’une journée de tournage exorbitant, aléas du temps...)

Les sites de l'auteur:
VieArtificielle.com
Robopolis.com

Le site officiel du Seigneur des Anneaux avec de nombreux interviews et explications sur les effets spéciaux
Le site du logiciel Massive
Présentation des systèmes multi-agents
Les théories de Karl Sims