Considérant l’arrivée des technologies temps réel dans le cinéma d’animation, H&F a décidé de se doter des équipes de recherche et développement afin de développer un certain nombre de technologies nécessaires à la fluidité de la chaîne temps réel. 
 

Moteur de rendu temps réel

La recherche applicative a d'abord porté sur la mise au point d'un "moteur de rendu" adapté au film d'animation. Ces travaux s'inspirent et s'appuient directement sur les recherches applicatives issues du jeu vidéo. Le moteur de rendu est la première étape d'un système de rendu hardware combinant des algorithmes de calcul et des techniques matérielles vidéo pour réduire considérablement le temps de calcul d'une image. Appliqué au cinéma, cette approche nouvelle permet la suppression de la « ferme de rendu », procédé traditionnel de fabrication des films d’animation qui impose une séparation rigide et coûteuse entre les phases de réalisation et de production. 

 
La recherche applicative s'est également concentrée sur 6 composants logiciels essentiels permettant permet la réalisation de films d’animation selon l'approche « temps réel »:

 

Système de Gestion des Données

    Le Système de Gestion des Données s'apparente au chef d'orchestre des données de production. Il référence tous les éléments qui concourent à la fabrication d'une séquence de film. Il permet ainsi de mettre en relation, d'une manière transparente, les différents outils utilisés par les infographistes. Même les logiciels issus du marché (Maya, MotionBuilder...) s'interfacent avec le Système de Gestion des Données afin d'aboutir à un pipeline fluide, de bout en bout: de la conception jusqu'à l'étape finale du rendu en passant bien sur par l'animation.

    Son système d'indexation intégré à MotionBuilder donne la possibilité d'assembler une scène à partir d'éléments séparés (personnages, décors, animation, ...). Cette architecture apporte alors une souplesse précieuse dans la réalisation : chaque élément peut être modifié indépendamment sans influer sur l'animation effectuée sur les autres séquences qui composent le film.

    Le Système de Gestion des Données centralise, archive et permet un travail collaboratif entre les infographistes. Cet environnement permet de gérer librement des fichiers FBX et d'établir des passerelles efficaces avec le monde MAYA et le monde MOTION BUILDER.

 

Système de création temps réel en relief

    La grande difficulté de la fabrication d'un film en image de synthèse et en relief tien au choix des deux paramètres que sont l'écartement virtuel des caméras et la convergence des optiques des deux caméras.
Cet outil permet d'étalonner ces deux paramètres en temps réel et de visualiser le résultat immédiatement. Le contrôl du « jaillissement » ou de l'importance de l'effet « relief » sont donc maîtrisés.

 

Système d'animation faciale

    Ce  système est l'outil développé par Hérold&Family pour l'animation des visages. Cet outil permet d'améliorer la qualité en procurant une exellente coordination de l'animation faciale avec la voix (lipsync), tout en respectant à la fois les impératifs de production et la meilleure maîtrise artistique par les animateurs. 

    Cet outil, utilisé en temps réel dans le logiciel MotionBuilder, apporte une grnade précision aux formes de bouches tout en donnant souplesse et productivité à sa mise en oeuvre par les animateurs.

 

Système de poils à visualisation en temps réel

    La conception et la visualisation de poils (fourrure, cheveux) est aujourd'hui encore une tâche coûteuse et délicate. La majorité des techniques de rendu existantes font appel à des algorithmes qui suscitent des ressources conséquentes : il est impossible d'avoir un retour visuel immédiat du travail effectué par l'infographiste.

    La réalisation d'une coiffure nécessite un nombre d'aller-retour considérable, et afin de pouvoir exprimer pleinement son talent créatif, l'infographiste doit pouvoir utiliser une passerelle directe et fluide entre son travail et la représentation graphique finale.

    Conscient de ce besoin essentiel d'interactivité, Hérold & Family a fait développer un système qui peut lier, d'une manière efficace et rapide, l'outil de conception et celui de visualisation. Ainsi, grâce à ce système, l'infographiste dispose à la fois des capacités du logiciel de modélisation (Maya) et du rendu en temps réel.

 

Système de physique temps réel

    L'outil est entièrement intégré à MotionBuilder. Il permet aux animateurs de tirer partie d'un moteur de physique temps réel pour animer les phénomènes physiques de leurs scènes en mode dynamique de manière à calculer automatiquement les trajectoires des petits objets ou accessoires (boucles d'oreilles, clochettes, ...) ou pour calculer automatiquement les trajectoires de certains éléments de personnages (robes,...) pour donner une exellente illusion de réalité.  Il utilise le « setup » réalise en amont de la chaîne de fabrication pour décrire les objets physiques. Cette démarche permet de gagner un temps précieux lors de l'animation en réduisant la complexité de la scène. Le jeu de paramètres à régler est ainsi réduit à son minimum et permet alors aux animateurs d'obtenir l'intention artistique désirée et de la visualiser immédiatement. Les itérations de travail se font donc en continu sans freiner le métier de l'animateur.

Les phénomènes physiques que l'on peut simuler sont les suivants:

• les déformations (textiles, caoutchouc, ressorts)
• les collisions (contacts, rebonds entre objets  rigides et/ou souple)
• les mouvements dynamiques liés à des forces extérieurs (gravité, vents)

Ils permettent ainsi une large reproduction artistique réelle.

 

Système de caméra naturelle

    Cet outil a été développé pour permettre de perturber ces mouvements trop linéaires des caméras définies par les amateurs. A partir de l'animation de base, des parasites sont ajoutés aux mouvements de la caméra pour simuler par exemple un mouvement de caméra de type «caméra à l'épaule».

    Les différents paramètres permettent de personaliser l'ambiance qu'on veut ajouter au mouvement de la caméra: un mouvement lent et régulier peut reproduire les pas d'un cadeur, alors qu'un mouvement rapide et plus aléatoire peut être utilisé pour imiter les tremblements lors d'une prise de vue. Ces différents comportements peuvent ensuite être combinés pour enrichir les nouveaux mouvements.