Camera 3D – 3Cm

Introduction au nœud Camera 3D dans fusion

Le nœud Camera 3D génère une caméra virtuelle pour visualiser l’environnement 3D. Il imite de manière réaliste les réglages utilisés dans les caméras réelles pour rendre l’intégration d’éléments filmés en direct ou rendus en 3D aussi transparente que possible. Ajouter des caméras à une composition 3D vous permet de cadrer les éléments comme vous le souhaitez et d’animer la caméra pendant une scène pour créer des mouvements de caméra.

Projection par caméra

Le nœud Camera 3D peut également être utilisé pour effectuer une projection par caméra en projetant une image 2D à travers la caméra dans l’espace 3D. Cela peut se faire soit sous forme de simple plan d’image aligné avec la caméra, soit en tant que véritable projection, similaire au comportement du nœud Projector 3D, avec l’avantage supplémentaire d’être aligné précisément avec la caméra. Les onglets Image Plane, Projection, et Materials n’apparaissent que lorsque vous connectez une image 2D à l’entrée magenta du nœud Camera 3D dans l’éditeur de nœuds.

Stéréoscopie

Le nœud Camera 3D intègre des fonctionnalités stéréoscopiques. Elles permettent de contrôler la séparation des yeux et la distance de convergence. La caméra pour l’œil droit peut être remplacée par un autre nœud Camera 3D connecté à l’entrée verte de la caméra stéréo gauche/droite. De plus, le contrôle du plan de mise au point pour le rendu de la profondeur de champ est également disponible ici.

Si vous ajoutez une caméra en faisant glisser l’icône de la caméra depuis la barre d’outils vers la vue 3D, elle se connecte automatiquement au nœud Merge 3D que vous visualisez. De plus, le visualiseur actuel est configuré pour voir à travers la nouvelle caméra.

Il est également possible de copier la perspective actuelle du visualiseur vers une caméra (ou un projecteur ou tout autre objet) en sélectionnant l’option “Copier le point de vue vers” dans le menu contextuel du visualiseur, sous le sous-menu Caméra.

Entrées du node Camera 3D

Le nœud Camera 3D dispose de trois entrées optionnelles dans l’éditeur de nœuds :

• SceneInput : L’entrée orange est utilisée pour connecter une scène ou un objet 3D. Lorsqu’elle est connectée, la géométrie se lie au champ de vision de la caméra. Cela fonctionne de manière similaire à une image attachée à l’entrée Image Plane. Si l’onglet Projection de la caméra a l’option de projection activée, l’image attachée à l’entrée orange est projetée sur la géométrie.
• ImageInput : L’entrée magenta optionnelle est utilisée pour connecter une image 2D. Lorsque la projection par caméra est activée, l’image peut être utilisée comme texture. Alternativement, lorsque les contrôles de l’image plane de la caméra sont utilisés, la géométrie planifiée parentée est liée au champ de vision de la caméra.
• RightStereoCamera : L’entrée verte doit être connectée à un autre nœud Camera 3D lors de la création d’effets stéréoscopiques 3D. Elle est utilisée pour remplacer la caméra interne utilisée pour l’œil droit dans les rendus stéréoscopiques.

Configuration de base du nœud Camera 3D

La sortie d’un nœud Camera 3D doit être connectée à un nœud Merge 3D. Vous visualisez ensuite le nœud Merge 3D et sélectionnez la caméra dans le menu contextuel du visualiseur en faisant un clic droit ou en cliquant sur le label de l’axe dans le visualiseur.

Afficher un nœud de caméra directement dans le visualiseur montre uniquement une scène vide, car il n’y a rien pour la caméra à voir. Pour visualiser la scène à travers la caméra, affichez le nœud Merge 3D auquel la caméra est connectée, ou tout nœud en aval de ce Merge 3D. Ensuite, faites un clic droit dans le visualiseur et sélectionnez Caméra > [Nom de la caméra] dans le menu contextuel. Faire un clic droit sur le label de l’axe situé dans le coin inférieur de chaque visualiseur 3D affiche également le sous-menu Caméra.

L’aspect du visualiseur peut être différent de celui de la caméra, ce qui signifie que la vue de la caméra peut ne pas correspondre aux limites réelles de l’image rendue par le nœud Renderer 3D. Des guides peuvent être activés pour représenter la portion de la vue capturée par la caméra et vous aider à cadrer la prise de vue. Faites un clic droit dans le visualiseur et sélectionnez une option dans le sous-menu Guides > Aspect du cadre. L’option par défaut utilise le format activé dans les préférences Composition > Format du cadre. Pour activer ou désactiver les guides, sélectionnez Guides > Afficher les guides dans le menu contextuel du visualiseur, ou utilisez le raccourci clavier Command-G (macOS) ou Ctrl-G (Windows) lorsque le visualiseur est actif.

L’inspecteur du node Camera 3D

Onglet Contrôles

L’inspecteur Camera 3D comprend six onglets en haut. Le premier onglet, appelé “Contrôles”, contient certains des réglages de caméra les plus fondamentaux, y compris les plans de découpe, le champ de vision, la distance focale et les propriétés stéréoscopiques de la caméra.

Type de projection

Le menu “Type de projection” permet de choisir entre des caméras en perspective et orthographique. Les caméras réelles sont généralement des caméras en perspective. Une caméra orthographique utilise une projection orthographique parallèle, une technique où le plan de vue est perpendiculaire à la direction de vision, produisant un rendu sans distorsion de la perspective.

Plans de découpe (Near/Far Clip)

Les plans de découpe sont utilisés pour limiter la géométrie rendue dans une scène en fonction de la distance d’un objet par rapport au point focal de la caméra. Les plans de découpe garantissent que les objets extrêmement proches de la caméra, ainsi que ceux qui sont trop éloignés pour être utiles, sont exclus du rendu final.

La caméra en perspective par défaut ignore ce paramètre à moins que la case Adaptive Near/Far Clip (Ajustement automatique des plans de découpe) située sous le contrôle Near/Far Clip (Plan de découpe avant/arrière) soit désactivée.

Les valeurs des plans de découpe sont exprimées en unités. Par exemple, un plan de découpe arrière de 20 signifie que tout objet situé à plus de 20 unités de la caméra sera invisible pour celle-ci. Un plan de découpe avant de 0,1 signifie que tout objet situé à moins de 0,1 unité sera également invisible.

Remarque : Une plage plus petite entre les plans de découpe avant et arrière permet une plus grande précision dans tous les calculs de profondeur. Si une scène commence à afficher des artefacts étranges sur des objets lointains, essayez d’augmenter la distance du plan de découpe avant (Near Clip).

Plan de découpe adaptatif (Adaptive Near/Far Clip)

Lorsque cette option est sélectionnée, le rendu ajuste automatiquement les plans de découpe avant et arrière de la caméra pour correspondre aux limites de la scène. Ce paramètre remplace les valeurs des contrôles de plage des plans de découpe décrits précédemment. Cette option n’est pas disponible pour les caméras orthographiques.

Taille du volume de visualisation

Lorsque le type de projection est défini sur “Orthographique”, le réglage de la taille du volume de visualisation apparaît. Il détermine la taille de la boîte qui constitue le champ de vision de la caméra. La distance en Z d’une caméra orthographique par rapport aux objets qu’elle voit n’affecte pas l’échelle de ces objets, seule la taille de visualisation le fait.

Type d’angle de vue

Utilisez les boutons “Type d’angle de vue” pour choisir comment l’angle de vue de la caméra est mesuré. Certaines applications utilisent des mesures verticales, d’autres des mesures horizontales, et d’autres encore des mesures diagonales. Changer le type d’angle de vue provoque un recalcul du contrôle de l’angle de vue situé en dessous.

Angle de vue (Angle of View)

L’angle de vue définit la zone de la scène visible à travers la caméra. En général, l’œil humain peut voir plus de la scène qu’une caméra, et différents objectifs enregistrent différents degrés de l’image totale. Une grande valeur produit un angle de vue plus large, tandis qu’une petite valeur produit un angle de vue plus étroit, ou plus concentré.

Tout comme dans une caméra réelle, les contrôles de l’angle de vue et de la distance focale sont directement liés. Des focales plus courtes produisent un angle de vue plus large, de sorte que la modification de l’un des contrôles change automatiquement l’autre pour correspondre.

Distance focale (Focal Length)

Dans le monde réel, la distance focale d’un objectif est la distance entre le centre de l’objectif et le plan du film. Plus la distance focale est courte, plus le plan focal est proche de l’arrière de l’objectif. La distance focale est mesurée en millimètres. Les contrôles de l’angle de vue et de la distance focale sont directement liés. Des focales plus courtes produisent un angle de vue plus large, donc changer l’un de ces contrôles modifie automatiquement l’autre.

La relation entre la distance focale et l’angle de vue est la suivante : angle = 2 * arctan[ouverture / 2 / distance_focale].
Utilisez la taille de l’ouverture verticale pour obtenir l’angle de vue vertical et la taille de l’ouverture horizontale pour obtenir l’angle de vue horizontal.

Plan de mise au point (Plane of Focus) (pour la profondeur de champ)

Comme un point focal sur une caméra réelle, ce paramètre définit la distance entre la caméra et un objet. Il est utilisé par le rendu OpenGL dans le nœud Renderer 3D pour calculer la profondeur de champ.

Stéréo

La section Stéréo comprend des options pour configurer des caméras stéréoscopiques 3D. Les compositions stéréoscopiques 3D fonctionnent en capturant deux vues légèrement différentes, affichées séparément pour les yeux gauche et droit. Le menu Mode détermine si la caméra actuelle est une configuration stéréoscopique ou une caméra mono. Lorsqu’elle est réglée sur le mode mono par défaut, la caméra voit la scène comme une caméra de film 2D traditionnelle. Trois autres options dans le menu Mode déterminent la méthode utilisée pour les caméras stéréoscopiques 3D.

Toe In

Dans une configuration “Toe-In”, les deux caméras sont orientées vers un seul point focal. Bien que le résultat soit stéréoscopique, le parallaxe vertical introduit par cette méthode peut causer de l’inconfort pour le spectateur. La stéréoscopie “Toe-In” fonctionne pour la convergence autour du centre des images mais présente un effet de trapèze, ou une séparation d’image, sur les bords gauche et droit. Cette configuration peut être utilisée lorsque le point de mise au point et le point de convergence doivent être identiques. Elle est également utilisée dans les cas où c’est le seul moyen de correspondre à une configuration de caméra en prise de vue réelle.

Parallèle (Parallel)

Les caméras sont décalées parallèlement l’une par rapport à l’autre. Étant donné qu’il s’agit d’un décalage purement parallèle, il n’y a pas de contrôle de la distance de convergence, ce qui limite votre capacité à placer des objets devant ou derrière l’écran. Cependant, le mode Parallèle n’introduit aucun parallaxe vertical, ce qui réduit la fatigue oculaire pour le spectateur.

Rig Attaché À (Rig Attached To)

Ce menu déroulant vous permet de contrôler quelle caméra est utilisée pour transformer la configuration stéréoscopique. En fonction de ce choix, les contrôles de transformation apparaissent dans le visualiseur soit sur la caméra droite, soit sur la caméra gauche, soit entre les deux caméras. La possibilité de basculer les contrôles de transformation via le rigging peut aider à aligner le chemin d’animation avec un mouvement de grue de caméra ou d’autres mouvements de caméra en prise de vue réelle. L’option Center place les contrôles de transformation entre les deux caméras et les déplace de manière égale lorsque la séparation et la convergence sont ajustées. Left place les contrôles de transformation sur la caméra gauche, et la caméra droite se déplace au fur et à mesure que la séparation et la convergence sont ajustées. Right place les contrôles de transformation sur la caméra droite, et la caméra gauche se déplace lorsque des ajustements sont faits à la séparation et à la convergence.

Séparation des Yeux (Eye Separation)

La séparation des yeux définit la distance entre les deux caméras stéréo. Définir une valeur de séparation des yeux supérieure à 0 affiche les contrôles pour chaque caméra dans le visualiseur lorsque ce nœud est sélectionné. Notez qu’il n’y a pas de contrôle de la distance de convergence en mode Parallèle.

Distance de Convergence (Convergence Distance)

Ce contrôle définit la distance de convergence stéréoscopique, qui est un point situé le long de l’axe Z de la caméra déterminant où les caméras des yeux gauche et droit convergent. Les contrôles de la distance de convergence ne sont disponibles que lorsque le menu Mode est réglé sur Toe-In ou Off Axis.

Film Back

Cadre de Film (Film Gate)

La taille du cadre de film représente les dimensions de l’ouverture. Au lieu de définir la largeur et la hauteur de l’ouverture, vous pouvez la choisir en utilisant la liste des types de caméras prédéfinis dans le menu Film Gate. Sélectionner l’une des options définit automatiquement la largeur et la hauteur de l’ouverture pour correspondre.

Largeur/Hauteur de l’Ouverture (Aperture Width/Height)

Les curseurs de largeur et de hauteur de l’ouverture contrôlent les dimensions de l’ouverture de la caméra, ou la partie de la caméra qui laisse entrer la lumière dans une caméra réelle. Dans les caméras vidéo et film, l’ouverture est l’ouverture du masque qui définit la zone de chaque cadre exposé. Le contrôle de l’ouverture utilise les pouces comme unité de mesure.

Ajustement du Cadre de Résolution (Resolution Gate Fit)

Détermine comment le cadre de film est ajusté à l’intérieur du cadre de résolution. Cela n’a d’effet que lorsque l’aspect du cadre de film est différent de celui de l’image de sortie.

Remarque : Ce paramètre correspond au cadre de résolution de Maya. Les modes Overscan, Horizontal, Vertical, et Fill correspondent respectivement à Inside, Width, Height, et Outside.

— Inside : La source d’image définie par le cadre de film est mise à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce qu’une de ses dimensions (X ou Y) corresponde aux dimensions intérieures du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du fond du masque, la largeur ou la hauteur de la source d’image peut être recadrée pour s’adapter à la dimension du masque.

— Width : La source d’image définie par le cadre de film est mise à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce que sa largeur (X) corresponde à la largeur du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque, la dimension Y de la source d’image pourrait ne pas correspondre à la dimension Y du masque, ce qui peut entraîner un recadrage de la source d’image en Y ou une couverture incomplète de la hauteur du masque par la source d’image.

— Height : La source d’image définie par le cadre de film est mise à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce que sa hauteur (Y) corresponde à la hauteur du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque, la dimension X de la source d’image pourrait ne pas correspondre à la dimension X du masque, ce qui peut entraîner un recadrage de la source d’image en X ou une couverture incomplète de la largeur du masque par la source d’image.

— Outside : La source d’image définie par le cadre de film est mise à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce qu’une de ses dimensions (X ou Y) corresponde aux dimensions extérieures du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque, la largeur ou la hauteur de la source d’image peut être recadrée ou ne pas correspondre entièrement aux dimensions du masque.

— Stretch : La source d’image définie par le cadre de film est étirée en X et Y pour s’adapter aux dimensions complètes du masque de cadre de résolution généré. Cela peut entraîner des distorsions visibles de la source d’image.

Visibilité des contrôles du node Camera 3D

Cette section vous permet d’activer sélectivement les contrôles à l’écran qui sont affichés avec la caméra.

— Afficher les contrôles de vue (Show View Controls) : Affiche ou masque tous les contrôles de caméra à l’écran dans les visualiseurs.
— Frustum : Affiche le cône de vision réel de la caméra.
— Vecteur de vue (View Vector) : Affiche une ligne blanche à l’intérieur du cône de vision, qui peut être utilisée pour déterminer le décalage en mode parallèle.
— Plan de découpe avant (Near Clip) : Le plan de découpe avant. Ce plan peut être subdivisé pour une meilleure visibilité.
— Plan de découpe arrière (Far Clip) : Le plan de découpe arrière. Ce plan peut être subdivisé pour une meilleure visibilité.
— Plan focal (Focal Plane) : Le plan basé sur le curseur du plan de mise au point expliqué dans l’onglet Contrôles ci-dessus. Ce plan peut être subdivisé pour une meilleure visibilité.
— Distance de convergence (Convergence Distance) : Le point de convergence en mode stéréo. Ce plan peut être subdivisé pour une meilleure visibilité.

Importer une caméra

Le bouton Importer une caméra (Import Camera) affiche une boîte de dialogue pour importer une caméra depuis une autre application. Il prend en charge les types de fichiers suivants :

• LightWave Scene (.lws)
• Max Scene (.ase)
• Maya Ascii Scene (.ma)
• dotXSI (.xsi)

Remarque : Les caméras FBX peuvent être importées en utilisant le menu Fusion > Importer > Scène FBX de DaVinci Resolve ou Fichier > Importer > Scène FBX dans Fusion Studio.

Onglet Image du node Camera 3D

Lorsque vous connectez une image 2D à l’entrée magenta du nœud Camera3D, un onglet “Image” est créé en haut de l’inspecteur. L’image connectée est toujours orientée de manière à remplir le champ de vision de la caméra.

À l’exception des contrôles listés ci-dessous, les options dans cet onglet sont identiques à celles couramment trouvées dans d’autres nœuds 3D. Pour plus de détails sur la visibilité, l’éclairage, le cache (matte), le mode de fusion, les normales/tangentes, et l’ID d’objet, consultez la section “Contrôles communs” à la fin de ce chapitre.

Activer le plan d’image (Enable Image Plane)

Utilisez cette case à cocher pour activer ou désactiver l’utilisation du plan d’image.

Méthode de remplissage (Fill Method)

Ce menu configure la façon de mettre à l’échelle le plan d’image si la caméra a un rapport d’aspect différent.

— Inside : Le plan d’image est mis à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce qu’une de ses dimensions (X ou Y) corresponde aux dimensions intérieures du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du fond du masque, la largeur ou la hauteur de la source d’image peut être recadrée pour s’adapter aux dimensions du masque.

— Width : Le plan d’image est mis à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce que sa largeur (X) corresponde à la largeur du masque. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque de cadre de résolution, la dimension Y de la source d’image pourrait ne pas correspondre à la dimension Y du masque, ce qui peut entraîner un recadrage de la source d’image en Y ou une couverture incomplète de la hauteur du masque par la source d’image.

— Height : Le plan d’image est mis à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce que sa hauteur (Y) corresponde à la hauteur du masque. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque de cadre de résolution, la dimension X de la source d’image pourrait ne pas correspondre à la dimension X du masque, ce qui peut entraîner un recadrage de la source d’image en X ou une couverture incomplète de la largeur du masque par la source d’image.

— Outside : Le plan d’image est mis à l’échelle de manière uniforme jusqu’à ce qu’une de ses dimensions (X ou Y) corresponde aux dimensions extérieures du masque de cadre de résolution. En fonction des dimensions relatives de la source d’image et du masque, la largeur ou la hauteur de la source d’image peut être recadrée ou ne pas correspondre entièrement à la dimension respective du masque.

— Depth : Le curseur Depth contrôle la distance du plan d’image par rapport à la caméra.

Remarque : La position en Z de la caméra n’a aucun effet sur la distance du plan d’image par rapport à la caméra.

Onglet Matériaux (Materials Tab) du node Camera 3D

Les options présentées dans l’onglet Matériaux sont identiques à celles que l’on trouve couramment dans d’autres nœuds 3D. Pour plus de détails sur les contrôles de Diffuse (diffusion), Specular (spéculaire), Transmittance (transmittance), et Material ID (identifiant du matériau), consultez la section “Contrôles communs” à la fin de ce chapitre.

Onglet Projection (Projection Tab) du noeud Camera 3D

Lorsqu’une image 2D est connectée au nœud de caméra, un quatrième onglet de projection apparaît en haut de l’inspecteur. Cet onglet de projection permet de projeter l’image dans la scène. Une projection est différente d’un plan d’image en ce sens que la projection tombe sur la géométrie de la scène comme si un projecteur physique était présent. L’image est projetée sous forme de lumière, ce qui signifie que le nœud Renderer 3D doit être configuré pour activer l’éclairage afin que la projection soit visible.

Activer la projection par caméra (Enable Camera Projection)

Sélectionnez cette case à cocher pour activer la projection de l’image 2D connectée à l’entrée magenta du nœud Camera.

Méthode d’ajustement de la projection (Projection Fit Method)

Ce menu permet de sélectionner la méthode utilisée pour ajuster l’aspect de l’image projetée au champ de vision de la caméra.

Mode de projection (Projection Mode)

— Light : Définit la projection comme un projecteur de type spot.
— Ambient Light : Définit la projection comme une lumière ambiante.
— Texture : Permet une projection qui peut être rééclairée en utilisant d’autres lumières. L’utilisation de ce paramètre nécessite un nœud Catcher connecté aux entrées applicables du matériau spécifique.

Contrôles communs

Onglets Transform et Settings

Les options présentées dans les onglets Transform et Settings sont couramment trouvées dans d’autres nœuds 3D. Pour plus de détails sur les contrôles présents dans ces onglets, consultez la section “Contrôles communs” à la fin de ce chapitre.

Conseils pour Camera 3D

• Projection par caméra : Lors de l’importation d’une caméra à partir d’une application 3D qui est également utilisée comme projecteur, assurez-vous que les options Fit Resolution Gate dans l’onglet Controls et dans l’onglet Projection sont synchronisées. Seule la première option est automatiquement réglée sur celle utilisée par l’application 3D. La seconde peut nécessiter un ajustement manuel.
• Plan d’image : Le plan d’image de la caméra n’est pas simplement un guide virtuel dans les visualiseurs ; c’est une véritable géométrie sur laquelle vous pouvez également projeter. Pour utiliser une image différente sur le plan d’image, vous devez insérer un nœud Replace Material après votre nœud Camera.
• Stéréo parallèle : Il existe trois façons d’obtenir un véritable mode stéréo parallèle :
  — Connectez une caméra externe supplémentaire (droite) à l’entrée verte Right Stereo Camera de votre caméra.
  — Créez des caméras gauche et droite séparées.
  — Lorsque vous utilisez les modes Toe-In ou Off Axis, réglez le curseur Convergence Distance sur une valeur très élevée, telle que 999999999.
• Rendu avec overscan : Si vous souhaitez rendre une image avec overscan, vous devez également modifier la caméra 3D de votre scène. Étant donné que les paramètres d’overscan ne sont pas exportés avec les données de caméra des applications 3D, cela est également nécessaire pour les caméras que vous avez importées via des fichiers .fbx ou .ma. La solution consiste à augmenter la largeur et la hauteur du film back par le facteur nécessaire pour tenir compte des pixels supplémentaires de chaque côté.