MAYA Autodesk

 Aujourd’hui, nous allons parler du logiciel Maya, LA référence de la 3D. Ce poids lourd numérique recèle une abondante panoplie d’outils qui vous permettront de réaliser en magnifiques images les rêves issus de votre riche imagination.

 Maya a notamment permis à des réalisateurs de films de magnifier sur écran leur vision : Star Wars (de George Lucas), Le Seigneur des Anneaux (adapté de la saga de Tolkien par Peter Jackson), Matrix (des frères Wachowski), entre autres… ah, et aussi dans certains épisodes de la série South Park de Trey Parker et Matt Stone.

 Nous allons parcourir ci-dessous un (petit) tour d’horizon des capacités de cette impressionnante machine. Je l’ai déjà dit ailleurs sur ce site, mais au risque de me répéter comme Coco le Perroquet, vous disposez d’une version d’évaluation gratuite de Maya sur Autodesk, afin de vous entraîner.

Et d’autres informations sont à pêcher dans notre sélection de livres papier (ou Kindle) dans votre Bibliothèque virtuelle.

 

Un géant de la modélisation

 Quand on arrive pour la toute première fois sur l’interface du logiciel Maya, la riche quantité d’outils, d’icônes, d’onglets et de menus a de quoi couper le souffle… Cela a été en tout cas mon cas quand j’ai testé dans le passé (vers 2007), une version gratuite.

 Nous allons donc faire une (petite) visite, non-exhaustive, des possibilités de cette prodigieuse machine, en commençant par les primitives.

 

Les primitives

 Comme dans la plupart des logiciels 3D, les outils de base que vous allez modifier pour réaliser vos projets sont les primitives (cube, sphère, cône, disque, entre autres…). Celles qui sont disponibles sur Maya sont très complètes. Elles peuvent être créées et dimensionnées de manière interactive, en un seul clic avec votre souris, et sans outils de modifications.

 De plus, certaines subdivisions peuvent se faire de manière dynamique à l’aide de curseurs (manip plus rapide que d’entrer numériquement les valeurs, fonction évidemment disponible).

 

 Un cube, ‘’classique’’. Cependant, des scripts MEL sont également disponibles pour modéliser et modifier des objets (pour chanfreiner (‘’arrondir les bords’’ d’un cube, par exemple, créer des tuyaux polygonaux et moult opérations).

 

 Le tore : vous pouvez déterminer le rayon dudit tore, le nombre et la taille des sections le composant.

 

 Le cylindre a pratiquement les mêmes options que pour le tuyau (hauteur, rayon, nombre de sections), sauf bien sûr l’épaisseur, privilège du tuyau.

 Comme pour les autres primitives, ces diverses options peuvent se paramétrer en un seul clic dans la modélisation interactive.

 

Primitives particulières

 Le disque : vous avez à gauche le modèle ‘’classique’’ avec les subdivisions habituelles qui déterminent son niveau de lissage ; mais on peut également le subdiviser avec des motifs différents.

 

 L’Hélice est également une primitive disponible dans le logiciel Maya – d’où sa majuscule bien méritée – car ce n’est hélas pas le cas dans tous les softwares… TOUT est paramétrable : l’épaisseur du ‘’tube torsadé’’, la largeur et la hauteur de l’hélice, le nombre de spires hélicoïdales, le rayon, et dans quel sens tourne l’hélice.

 

 Une sphère, et divers paramètres de l’interface.

 

 Les Super Formes permettent, à partir de primitives classiques, d’élaborer des objets aux courbes organiques, ce qui nécessite des calculs complexes de la part du logiciel (options du Noeud Super Shape).

 

 Vous êtes fan de football ? (moi non, mais on s’en fout royalement), bref, si vous aimez le ballon rond, Maya vous en fournit numériquement.

 Géométriquement, le ballon de foot est un icosaèdre de 32 faces, alternant des pentagones et des hexagones.

 

 Quand aux solides platoniciens, ce sont des objets dont tous les côtés sont égaux, toutes les faces et les angles sont pareils.

 Et d’autres primitives sont encore disponibles.

 D’ailleurs, voilà ci-dessous une petite démonstration en vidéo :

 

 

 

 

Quelques outils de modélisation

 Nous avons vu, avec les primitives, quelques exemples des briques de vos futurs édifices numériques. Découvrons maintenant quelques-uns des (très) nombreux outils qui vont permettre de les bâtir.

 

Le chanfrein, l’extrusion

 En 3D, comme dans le monde réel, le chanfrein consiste à arrondir les angles. En image de synthèse, le chanfrein rajoute des segments aux arêtes vives de vos objets.

 

 Avec Maya, l’outil Chamfer Vertex, peut s’appliquer directement sur les sommets (les vertex dans la langue de Shakespeare) de votre objet. Des menus flottants s’affichent, vous permettant de choisir les modifications à apporter.

 

 Puis grâce à la Channel Box, vous pouvez affiner plus en détail.

 

On peut également chanfreiner un objet sur ses arêtes (les Edges), grâce au Bevel. Bien sûr, nous n’avons ci-dessus qu’un aperçu des possibilités de cet outil.

 

 Et voici un tutoriel sur le chanfrein, via cette vidéo.

L’extrusion

 Un petit rappel, en 3D, vos objets sont composés de polygones, l’extrusion consiste à les multiplier afin d’étirer des zones de votre objet. Ok.

 

 Quand on extrude les polygones d’un objet, ils sont en principe attachées bord à bord, en un seul bloc. Mais certains réglages du logiciel Maya (dans Edit Mesh) permettent d’extruder les polygones séparément.

 Le Manipulator Tool permet, une fois les polygones extrudés, de les modifier : changement d’échelle, rotation, déplacement, tout cela inclus dans le même outil. Surtout, ces modifications s’appliquent simultanément sur tous les polygones sélectionnés, mais par rapport au centre géométrique de chacun d’eux.

 Pour obtenir le même résultat sans le Manipulator Tool, vous seriez obligé de sélectionner chaque polygone un à un pour le triturer… J’espère dans ce cas que vous adorez le café.

 Un bonheur n’arrivant jamais seul : l’option Division permet de générer des segments intermédiaires quand vous extrudez votre polygone, et d’y ajouter en plus des changements d’échelle et des rotations.

 Et pour ‘’conclure’’, un tutoriel de Phil FX sur l’extrusion via cette vidéo.

 

Les Lattices

 Le Lattice est un outil de déformation d’un objet, ou d’une partie de celui-ci. Il génère un treillis autour des points ou des polygones sélectionnés, et quand on déforme le treillis, l’objet se modifie également.

 Cependant, cette cage de déformation préserve l’objet original. Si l’on veut revenir à la forme de départ, il suffit de supprimer le Lattice, ou de sortir l’objet du treillis.

 Voici une démonstration de l’utilisation des Lattices avec la vidéo ci-dessus. Et traduite en plus.

 

Le Paint Effect

 Le Paint Effect est un outil de modélisation intuitif et rapide pour élaborer des scènes complexes : plutôt que de fabriquer des objets de A à Z, vous pouvez à l’aide d’une Brosse magique peindre de l’herbe, des arbres, des fleurs, des cailloux… et d’autres éléments en volume sur un sol.

Petit exemple en image ci-dessous :

Le tout est paramétrable selon vos souhaits, les objets peints avec cette Brosse pouvant être modifiés (leur géométrie et leurs textures). Cet outil génial peut également s’utiliser sur des objets 3D : par exemple, garnir de végétation le pilier en bois d’un édifice.

 

 Vous pouvez avoir un exemple des capacités du Paint Effect avec la vidéo tutoriel ci-dessus.

 

Sculpture dans Maya

 La modélisation polygonale « classique » permet de créer vos objets 3D, mais il existe une autre voie : la sculpture numérique. Vos primitives, ou modèles plus élaborés, deviennent des blocs de pâte à modeler que vous allez pouvoir creuser, étirer, retoucher, bosseler avec divers pinceaux et brosses, afin de réaliser des objets très riches en détails..

 Pour profiter de ces fonctions, il vaut mieux disposer d’une tablette graphique, quoiqu’on peut travailler avec la souris.

 Une grande gamme de pinceaux est disponible pour texturer en détail vos sculptures virtuelles : écailles, écorce, rides, briques… vous aurez plein de possibilités ! Et sans vous salir les doigts.

 La sculpture s’effectue sur des objets comportant beaucoup de polygones, sur lesquels vous pouvez ensuite peindre en couleurs.

 

 Dans la vidéo ci-dessus, vous allez pouvoir vous initier à l’Outil Sculpture. Par exemple, ébaucher un visage d’extra-terrestre ‘’cartoon’’, ou réaliser une chaîne de montagnes. D’ailleurs, Autodesk édite également un logiciel connexe spécialisé, Mudbox.

 

Shaders, effets dynamiques

 Pour réaliser des images et des animations à couper le souffle, des outils performants vont simuler des effets physiques ultra-réalistes : les vagues de l’océan bordées d’écume, des trombes d’eau, des éclairs, des murs de flammes… Maya va vous combler !

Le Shader Océan

 Les Shaders permettent de calculer la surface (texture) d’un objet 3D à l’écran. Et comme son nom l’indique, le Shader Océan de Maya va simuler le réalisme d’un lac tranquille, des vagues turquoises d’un océan ou d’une mer déchaînée, avec teintes et écume mousseuse incluses.

 

 Ce Shader s’applique sur une grille riche en polygones (onglet Fluids, Create Ocean), il est conçu comme une texture de déplacement et de nombreux attributs permettent de réaliser de magnifiques images. Quelques exemples de caractéristiques physiques : l’échelle, la hauteur des vagues par rapport à leur longueur d’onde et la vitesse de leur déplacement, la vitesse du vent, le décalage de la hauteur des vagues, afin d’ajouter le sillage d’un bateau, par exemple…

 

 Les textures aussi sont riches en options : la couleur de l’eau évidemment, le degré de transparence et l’indice de réfraction, la limite de profondeur des rayons lumineux réfléchis ; et l’écume aussi : émission de mousse (foam), sa couleur, sa répartition par rapport à la longueur d’onde des vagues…

 Et cette petite liste ci-dessus n’est pas exhaustive…

 

 Et pour illustrer notre propos, une vidéo de démonstration ci-dessus.

 

Effets dynamiques

 Que ce soit pour simuler des collisions, des explosions, des avalanches de neige, du sable, des nuages hyper-réalistes et des nébuleuses, des mouvements de tissu, ou encore réaliser une longue autoroute sinueuse bordée de lampadaires, des instances… tous ces effets spéciaux sont possibles grâce à un plug-in très puissant : le Bifrost (automatiquement inclus dans le logiciel Maya depuis la version 2018.7).

Rien à voir avec le permafrost.

 Bifrost utilise un système basé sur des noeuds, vous permettant de créer des simulations physiques personnalisées. Vous pouvez prévisualiser directement les effets dans la fenêtre d’affichage, puis quand vous êtes satisfait, effectuer le rendu final avec Arnold.

 Des graphiques prêts à l’emploi sont disponibles, en attendant de vous familiariser avec Bifrost. Ce plug-in alléchant comporte, depuis sa conception, le Bifrost Fluids qui permet de générer des effets fluides et aérodynamiques et le BOSS, qui simule des océans. Bref, « anything is possible » comme ils le chantaient dans la chanson de Tears For Fears.

 Mais ne nous égarons pas. Pour les illustrateurs qui adorent réaliser des scènes complexes, ce sera l’extase numérique. Quelques exemples en images ci-dessous pour vous mettre l’eau à la bouche :

Création d’une scène complexe.

 

Collisions

 

Explosion

 

Neige et sapins (instances)

 

Troupeau de nuages

 

Nébuleuses

 

Tout feu, tout flamme

 Etc… Les possibilités sont immenses. Vous pourrez vous faire une idée avec cette impressionnante vidéo de présentation de Bifrost.

 

 Pour découvrir à l’écran comment on procède, voilà ci-dessus un tutoriel vidéo de FX Maniac.

Pelage et fourrure

 Le logiciel Maya permet aussi de générer des cheveux (Hair), pelages et autres poils (Fur) pour vos personnages et animaux.

 Un grand choix de pelages par défaut sont disponibles dans l’onglet Fur, imitant des poils de canari, d’ours, de chat, de l’herbe bien verte… entre autres. Il suffit de piocher :

 Ces pelages, furs donc, s’appliquent sur vos objets. Par exemple sur des sphères ou sur des caractères :

 Les différents pelages peuvent même être mixés entre eux :

 Divers paramètres sont disponibles pour obtenir ce que vous souhaitez :

– La couleur

– L’apparence

– La densité

– La longueur

– L’inclinaison (et la direction de l’inclinaison)

– L’épaisseur

– Et même… les imperfections

 

 Le résultat sur un modèle vivant :

 

Maya XGen, pour les cheveux

 Et pour ‘’conclure’’, car il faut bien clore ce paragraphe, le logiciel Maya peut créer de beaux cheveux, soyeux et en bonne santé. Lesdits cheveux sont des poils nettement plus longs que les pelages vus précédemment.

 Pour générer des cheveux sur un maillage, on passe en mode Dynamics, puis Create Hair. On peut aussi régler la longueur de la chevelure :

 

 Une autre méthode consiste à utiliser une Brosse pour peindre les tifs. On sélectionne la Brosse dans Hair, puis Paint Hair Follicles. À noter qu’on peut peindre des groupes de tignasse de manière symétrique (voir ci-dessous) avec l’option Réflection et gérer leur longueur, comme dans Create Hair :

 

 Quand on applique la gravité, on augmente le réalisme :

 

 D’autres options vont améliorer le résultat, notamment la souplesse de la mèche (avec Sub Segments), le Thinning pour l’amincissement du cheveu jusqu’à sa pointe, le Hair Width pour l’épaisseur… entre autres réglages :

 

 L’option Braid permet de créer des nattes le long d’une Curve :

 

 Pour augmenter le réalisme, tous les cheveux sont paramétrables de façon à réagir à la gravité, aux collisions contre des objets (notamment le crâne de votre personnage), grâce au moteur physique :

 

 Bon. Maintenant, voici un exemple de résultat final sur un personnage, dans cette très belle illustration de Mani Salguero. Notez les reflets dans les cheveux :

 

 Et dans la vidéo ci-dessous, un tutoriel très complet de Hadi Karimi sur l’utilisation de Maya XGen. Cheveux, cils, sourcils, tout est présenté :

 

Animation

 Maya 3D a toujours fignolé ses outils d’animation, qui sont traditionnellement une priorité permanente. Depuis Maya 2019, et maintenant avec Maya 2020, les améliorations s’accroissent avec 60 gâteries technologiques, dont entre autres la lecture en cache et l’aperçu Ghosting.

La lecture en cache

 La lecture en cache est une astucieuse fonction qui analyse la scène sur laquelle vous bossez, repère les changements en arrière-plan, puis met ladite scène en mémoire-cache. Quand vous apportez des modifications, il n’y a que les images retouchées qui sont mises en cache. Du coup, quand vous relancez la lecture pour tester le résultat à l’écran, la scène est jouée plus rapidement.

 L’affichage des maillages lissés bouffe à présent moins de mémoire, ce qui est une bénédiction quand vous bossez sur des scènes complexes, gloutonnes en ressources et qui auraient pu mettre votre ordinateur à genoux.

 Et la mise en cache de la dynamique en calques (layers) sépare d’une part l’animation principale de votre scène, puis la dynamique (les effets) sur un calque secondaire. Cela vous permet, par exemple, de continuer de fignoler et de visualiser de complexes simulations de tissu, lues en temps réel pendant leur animation.

L’aperçu Ghosting

 L’aperçu Ghosting vous offre l’avantage de voir simultanément les images passées et futures de votre animation à l’écran. La visualisation d’images sélectionnées d’une même animation est très utile pour piger plus aisément les mouvements et les actions précises.

Les signets d’animation

 Vous pouvez utiliser les signets d’animation pour sélectionner certaines images de votre animation dans la barre temporelle (Time Slider), et leur attribuer de jolies couleurs pour les repérer facilement. En survolant un signet d’animation, cela met en évidence le temps qu’occupe les images sélectionnées.

Le volume audio

 Le contrôle du volume audio a aussi été amélioré par rapport aux anciennes versions de Maya ; comme on dit, ‘’on n’arrête pas le progrès’’. Vous pouvez maintenant, entre autres, régler plus facilement votre piste sonore tout en écoutant une autre source audio simultanément.

 L’affichage en forme d’onde a été assoupli, avec comme choix plusieurs types de vues : l’onde se dessinant du haut de la barre temporelle vers le bas, ou depuis le bas vers le haut, ou encore au milieu de la Time Slider. Vous pouvez également supprimer des sons présents dans une scène directement depuis la barre temporelle.

 

L’animation de personnages

 Un personnage est un assemblage de polygones. Pour l’animer, il va falloir le munir d’un squelette numérique constitué de bones (os), hiérarchisés entre eux. Les bones vont agir sur les polygones des différentes parties du personnage, et lui permettre de bouger. Par exemple, quand le bone assigné au bras pivotera, le bras pivotera. Voilà pour le principe de base.

 Pour créer un squelette, on peut le faire manuellement de A à Z, ou alors utiliser Human IK, le plug-in intégré de Maya.

 Human IK vous fournit des squelettes par défaut pour votre personnage (dont la position standard doit être en T, et face à l’axe Z positif). Il suffit d’ouvrir HumanIK (Squelette > HumanIK), puis cliquez sur Créer un squelette : votre personnage est doté d’un squelette standard. Vous pouvez éventuellement renommer votre personnage, et ajuster les os et articulations à la structure dudit personnage (dans Zone de configuration du squelette).

 Une fois votre squelette fignolé, vous pouvez sélectionner Control Rig, ce qui verrouille la définition du squelette.

 

 Afin d’affiner votre personnage, on peut assigner un Weight à chaque os : de cette manière, l’os n’influencera pas d’autres zones du maillage ce qui provoquerait des déformations parasites. Pour cela, on utilise l’outil Paint Skin Weights, qui définit avec précision l’influence de chaque os.

Animation faciale

 Qui dit personnage, dit expressions du visage. Et pour cela, on utilise l’outil Blend Shapes : en déplaçant certains points (vertices) du visage (sourcils, commissures des lèvres, ouverture de la bouche, joues…), vous paramétrerez diverses expressions : tristesse, colère, joie…

 Pour l’animation des yeux, l’option Aim Constraints permet d’assigner un locator, une cible que suivront les yeux du personnage.

 

Les muscles

 Pour donner du tonus à vos personnages, Maya Muscle est un outil permettant de déformer la peau de ceux-ci afin de simuler un jeu de muscles réalistes. Toute surface en NURBS peut être convertie afin d’intégrer un noeud Muscle Object et être connectée au déformeur Maya Muscle.

 Vous pouvez également paramétrer des muscles liés au squelette du personnage : lorsque le squelette bouge, les muscles s’étirent ou se contractent, entraînant la peau dans leurs mouvements, ce qui donne des animations plus réalistes.

 Maya Muscle permet aussi de simuler les propriétés physiques des muscles sous-jacents en peignant des Weights (poids) point par point, avec divers attributs : glissant, collant, gigotant…

 Bref, vous avez tout ce qu’il faut pour donner vie à vos personnages !

 

 Et dans le tutoriel vidéo de Motion Live Teach ci-dessus, nous allons voir comment animer le cycle de marche d’un personnage.

 

Rendu d’image

 Le moteur de rendu d’image haut de gamme Arnold 6 est intégré dans Maya. Il est conçu sur le ray tracing physique afin de produire des images photo-réalistes, et ses algorithmes de pointe ménagent votre ordinateur, sa mémoire, ses coeurs de processeurs et son espace disque.

 Vous pouvez utiliser la fonction Render View pour afficher les changements de scène en temps réel, matériaux, caméras et lumières compris.

 

 Arnold 6 étant basé sur la physique (traçage de rayons Monte Carlo), il est capable de générer efficacement des images incroyablement complexes, avec des rendus magnifiques, et surtout, cohérents avec la réalité. Son procédé avoisine la manière dont un décor réel est éclairé et photographié. L’utilisateur est gâté !

 

 

 L’ombrage de surface standard

 L’ombrage de surface standard vous permet de modéliser des matériaux tels que, entre autres, le plastique, le verre dépoli ou la peinture de carrosserie. Des préréglages par défaut concernant ces textures sont disponibles et vous pouvez aussi afficher un aperçu des rendus dans la fenêtre de travail.

 Voici quelques exemples d’images générées avec Arnold ci-dessous :

 

 

 

 Certaines images ne se différencient pratiquement pas d’une photographie.

 En dehors des rendus réalistes, Maya génère des images en mode dessin animé avec le Toon Shader.

 

 Avec le tutoriel vidéo de Motion Live Teach ci-dessus, nous verrons comment utiliser Arnold.

 

En conclusion…

 Nous arrivons à l’épilogue de ce long article de présentation de Maya. Un logiciel puissant, tellement riche et copieux en fonctionnalités de pointe, qu’il serait difficile de résumer le sujet en trois lignes…

 Que l’on soit illustrateur, réalisateur de films ou de jeux vidéo, ce logiciel 3D permet de pratiquement tout faire, dans les limites de l’imagination. Si vous ne faites que de la 3D à temps complet, sur des magnifiques scènes à couper le souffle et des effets visuels impressionnants, alors ce logiciel va vous combler. Tout un univers grandiose dans votre ordinateur !

 Et vous pouvez vous faire la main avec la version d’évaluation gratuite avant de ‘’casser votre tirelire’’ ^^.

 

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