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Comment crée-t-on les environnements 3D d’un jeu vidéo?

31 juillet 2014 | Québec

Des premières références visuelles au monde dans lequel évolue le joueur

Une ville abandonnée, une station spatiale, une forêt fantastique ou l’intérieur d’un bâtiment : dans un jeu vidéo, l’environnement contribue immédiatement à définir l’univers dans lequel évolue le joueur.

 

Mais comment passe-t-on d’une idée ou d’une référence visuelle à un espace 3D cohérent?

 

La création d’un environnement de jeu mobilise plusieurs compétences : composition, modélisation, création d’objets et de décors, textures, matériaux, éclairage et optimisation. Elle doit également tenir compte de contraintes techniques et des besoins liés à l’expérience de jeu.

 

Cette spécialisation existe réellement dans l’industrie. Les environment artists créent des environnements 3D et collaborent notamment avec les artistes de concepts, de textures et d’éclairage ainsi qu’avec les level designers.

 

Ces différentes étapes font également partie des apprentissages du programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z du Collège CDI.

Tout commence par une intention visuelle

Avant de construire un environnement en trois dimensions, il faut déterminer ce qu’il doit représenter.

 

Quelle ambiance cherche-t-on à créer? Quelle impression doit produire l’espace? Quels éléments permettront de comprendre où l’on se trouve?

 

Les artistes peuvent travailler à partir de concepts 2D, de photographies et d’autres références visuelles avant de transformer ces idées en un environnement 3D. Dans l’industrie, la recherche de références et le respect d’une direction artistique font d’ailleurs partie du travail des artistes d’environnement.

 

Cette étape repose sur des notions artistiques fondamentales. Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z aborde notamment la composition, les principes de design, la perspective, la théorie de la couleur, les proportions, les ombres et la lumière.

 

Avant même la modélisation, l’environnement commence donc à prendre forme sur le plan visuel.

Construire les volumes et les éléments du décor

Une fois la direction établie, il faut donner du volume au monde imaginé.

 

Bâtiments, mobilier, structures mécaniques, rochers, accessoires et autres éléments peuvent être modélisés pour composer progressivement la scène.

 

La modélisation 3D consiste notamment à travailler avec des formes géométriques, des coordonnées tridimensionnelles et différentes techniques de construction d’objets.

 

Le programme comprend également un cours de Modélisation de surfaces dures, qui aborde la modélisation polygonale, les objets mécaniques et organiques ainsi que l’intégration des éléments créés dans un décor ou un arrière-plan.

 

Un environnement ne correspond donc pas nécessairement à un immense modèle construit d’un seul bloc. Il peut être constitué d’une multitude d’éléments qui seront ensuite assemblés pour former un espace cohérent.

Créer un environnement qui raconte quelque chose

Un environnement de jeu ne sert pas uniquement de décor.

 

La disposition des éléments, les traces laissées dans un lieu, l’état d’un bâtiment, les objets présents ou absents et l’éclairage peuvent contribuer à suggérer ce qui s’y passe ou s’y est produit.

Cette dimension est souvent appelée « narration environnementale »(environmental storytelling). Dans une description actuelle du travail de Level Artist à Montréal, Ubisoft souligne précisément l’utilisation de la composition, de l’éclairage et des détails environnementaux pour renforcer l’atmosphère et raconter une histoire à travers l’espace.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z aborde, de son côté, la conception d’intérieurs et d’extérieurs, la création d’ambiances, la profondeur, la perspective, les angles de caméra,ainsi que l’intégration d’accessoires et d’effets dans les décors.

 

L’environnement devient ainsi une composante à part entière de l’univers visuel.

 

👉 Découvrez également : L’industrie du jeu vidéo au Québec : un secteur majeur de l’économie numérique

Donner une apparence aux surfaces grâce aux textures et aux matériaux

Un modèle 3D sans traitement de surface ne suffit pas à créer un environnement convaincant.

 

Il faut déterminer l’apparence de ses différentes surfaces : pierre, métal, bois, béton, tissu ou matériaux imaginaires, par exemple.

 

C’est notamment le rôle des textures et des matériaux.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z aborde la création et l’application de textures, la théorie de la couleur numérique, le mappage, les reflets, les transparences et divers paramètres permettant de travailler l’apparence des surfaces.

 

Ces choix participent autant au réalisme qu’au style d’un environnement.

 

Une surface métallique, un mur humide ou une pierre vieillie ne réagiront pas de la même manière visuellement. Le travail sur les matériaux contribue donc à donner une identité aux objets et aux lieux.

Utiliser la lumière pour créer une ambiance

Le même environnement peut produire une impression complètement différente selon la façon dont il est éclairé.

 

Une scène en plein jour, au crépuscule ou plongée dans une lumière artificielle ne transmettra ni la même atmosphère ni les mêmes informations visuelles.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z approfondit les techniques d’éclairage, les ombres, les reflets, l’illumination globale, les effets de caméra et les différentes ambiances créables selon l’heure de la journée.

 

Dans l’industrie, l’éclairage et la composition contribuent également à améliorer la lisibilité d’une scène et à en renforcer l’atmosphère.

 

La lumière ne vient donc pas simplement « éclairer » un décor terminé. Elle participe directement à sa conception visuelle.

Créer une impression de profondeur et d’échelle

Dans un environnement 3D, le joueur doit pouvoir percevoir la taille et l’organisation de l’espace.

 

La perspective, les avant-plans et arrière-plans, l’échelle des objets, les angles de caméra et la disposition des éléments contribuent tous à cette perception.

 

Le cours de Modélisation d’environnement de jeux du programme aborde précisément l’illusion de profondeur, les techniques de création d’ambiance, la perspective, le concept d’échelle, les textures et l’incidence des angles de caméra sur l’environnement.

 

Ces principes permettent de transformer une collection de modèles 3D en un véritable espace visuel.

Un environnement doit aussi tenir compte du jeu

C’est ici qu’une distinction importante apparaît entre l’art d’environnement et la conception de niveaux.

 

L’artiste d’environnement travaille principalement sur l’apparence et la cohérence visuelle du monde. Le level designer s’intéresse davantage à la manière dont le joueur parcourt et utilise l’espace : progression, objectifs, circulation et autres besoins liés au jeu.

 

Dans une production réelle, ces disciplines collaborent étroitement. Les artistes doivent tenir compte des exigences du level design et des contraintes techniques lorsqu’ils construisent leurs environnements.

 

Le plan de cours de NTL.0Z permet d’ailleurs d’aborder cette autre dimension avec un cours de Conception de niveaux de jeu : construction de niveaux, environnements, décors, déclencheurs, zones, portails, accessoires, textures et optimisation font partie des sujets étudiés.

 

Créer un environnement de jeu demande donc de trouver un équilibre entre intention artistique, expérience du joueur et contraintes de production.

Pourquoi faut-il optimiser les environnements 3D?

Ajouter toujours plus de détails pourrait sembler la meilleure façon d'améliorer un environnement.

 

En pratique, la production d’un jeu implique des contraintes techniques.

 

Un environnement trop complexe peut nuire aux performances. Les artistes doivent donc chercher à obtenir le résultat visuel souhaité tout en tenant compte du nombre de polygones et d’autres contraintes techniques. ScreenSkills cite précisément le nombre de polygones parmi les considérations auxquelles les artistes d’environnement doivent prêter attention.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z comprend justement un cours consacré aux techniques de modélisation low polygon, avec l’optimisation des objets, l’organisation des modèles, les structures de mailles, le mappage UV, les matériaux et les textures.

 

L'objectif n'est donc pas simplement de créer davantage de détails, mais d'utiliser judicieusement les ressources disponibles.

La création d’un environnement est un travail d’équipe

Les grands univers de jeux vidéo ne sont généralement pas l’œuvre d’une seule personne.

 

Les artistes d’environnement peuvent collaborer avec des concept artists, des artistes de textures et d’éclairage, des game designers, des level designers, des programmeurs et d’autres spécialistes.

 

Chacun intervient sur une partie du processus.

 

Cette collaboration explique pourquoi une bonne compréhension des différentes étapes de la production peut s’avérer utile, même lorsqu’une personne se spécialise ensuite dans un domaine précis.

 

Le plan du programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z reflète cette diversité en abordant notamment le dessin, la conception, la modélisation, les textures, les matériaux, l’éclairage, l’animation, les environnements, les personnages, le rendu et l’édition numérique.

 

👉 Découvrez également : Qu’est-ce que l’animation 3D et comment fonctionne-t-elle?

De la formation au portfolio

Dans les métiers artistiques de la 3D, le portfolio permet de présenter concrètement ce que l’on sait réaliser.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z comprend deux cours consacrés au portfolio. Les étudiantes et étudiants y réalisent notamment une animation 3D dans un environnement comprenant des personnages, des décors, des objets, des textures, des couleurs, un éclairage et un rendu, puis un court métrage d’animation 3D.

 

Le programme se termine également par un projet de fin d’études de 270 heures, qui permet d’appliquer les éléments techniques étudiés pendant la formation et peut prendre la forme d’un stage en entreprise.

 

Ces projets permettent de rassembler plusieurs étapes du processus de création en réalisations concrètes.

Des mondes virtuels construits étape par étape

Les environnements d’un jeu vidéo peuvent sembler former un tout lorsque le joueur les découvre à l’écran. Leur création repose pourtant sur une succession de décisions artistiques et techniques.

 

Références visuelles, composition, modélisation, décors, textures, matériaux, éclairage, profondeur, optimisation : chaque étape contribue à transformer une idée en un espace tridimensionnel.

 

Le programme de Conception, modélisation et animation 3D – NTL.0Z du Collège CDI permet d’explorer plusieurs de ces dimensions, notamment la modélisation d’environnements de jeux, la conception de décors et d’accessoires, l’éclairage, la texturation et la conception de niveaux.

 

La prochaine fois que vous traverserez une ville, un château ou un paysage imaginaire dans un jeu vidéo, il vaut donc la peine de regarder autour de vous : chaque objet, texture, source de lumière et élément du décor contribue à la construction du monde dans lequel vous évoluez.

Pour aller plus loin

👉 Animation 3D : comprendre le domaine et ses perspectives

 

👉 Effets visuels et postproduction : comment la 3D transforme les images

 

👉 Avez-vous le profil pour travailler en animation 3D?

 

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