Comment les effets visuels de Moonfall ont utilisé la physique réelle pour faire descendre la lune

10 février 2022 Hibou Gourou

Ce n'est pas tous les jours que vous arrivez à amener la Terre au bord de la destruction, mais c'est exactement ce que le réalisateur Roland Emmerich a entrepris de faire dans son dernier film, Moonfall .

Réalisé et co-écrit par Emmerich, le film suit une paire d'anciens astronautes et un théoricien du complot contraints d'entreprendre un voyage dangereux vers la lune afin de l'empêcher de s'écraser sur Terre. Pourquoi la lune a été soudainement chassée de son orbite – et comment la ramener là-bas – sont des mystères auxquels sont confrontés les personnages du film, mais ils étaient également un problème à résoudre pour l'équipe chargée de fonder la calamité cosmique du film dans de nombreux physique très réelle.

"Le superviseur des effets visuels Peter Travers , qui a déjà travaillé avec Emmerich sur Midway en 2019 et a joué un rôle similaire dans Guardians of the Galaxy , Watchmen et d'autres films, s'est rapidement retrouvé à plonger profondément dans l'astrophysique et les mathématiques conceptuelles afin de faire vivre Moonfall. jusqu'à son titre. Il a parlé à Digital Trends du processus de création d'une rencontre réaliste et cataclysmique entre la Terre et la Lune, ainsi que du développement de l'apparence et de la conception des entités mystérieuses responsables du scénario désastreux.

(Remarque : l'interview suivante comprend une discussion sur les points de l'intrigue du film.)

Tendances numériques : qu'est-ce qui vous passe par la tête lorsqu'on vous demande pour la première fois comment un projet peut représenter la lune volant hors de son orbite et pouvant potentiellement s'écraser sur la Terre ?

Peter Travers: C'est vraiment, en fin de compte, la toute première discussion aussi – car où placez-vous même votre appareil photo avec quelque chose d'aussi gros? Si vous le mettez dans l'espace, ce sera complet, mais ce n'est pas un appareil photo [perspective] auquel nous sommes habitués, donc cela pourrait vous faire sortir du moment. C'est pourquoi, chaque fois que nous en avons eu l'occasion, nous avons essayé de placer la caméra au niveau des yeux sur la Terre, car c'est la caméra la plus percutante.

Au début, nous avons fait des simulations et des configurations, et une chose que nous avons réalisée est que si la lune n'est qu'à un mile ou deux dans l'espace, elle va remplir tout le ciel. L'échelle et la précision étaient donc également très importantes pour déterminer à quoi cela ressemblerait et à quel point cela semblerait étranger au public. Il faut toujours trouver un équilibre parce que si ça a l'air trop abstrait et bizarre, c'est difficile pour le public et les artistes qui y travaillent de garder un ancrage dans la réalité. Si chaque pixel vous est étranger, il vous sera difficile de ressentir l'impact de ce que vous voyez.

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Vous avez mentionné l'ancrer dans la réalité, et le film avait un groupe de scientifiques et d'astronautes qui ont été crédités comme consultants. Quelle forme a pris leur apport ?

Eh bien, nous avons d'abord fait nos propres simulations et sommes restés en contact étroit avec la NASA. J'ai utilisé Maya , qui est le logiciel CG standard pour la plupart des effets que nous faisons. La plupart des gens ne réalisent pas que Maya est en fait un simulateur physique à la base. J'ai commencé par poser à Roland quelques questions du type "Combien de temps voulez-vous que le film dure ?" et "Combien de temps faut-il pour que la lune tombe?" ou "Combien d'orbites fait-il avant qu'il ne touche réellement la Terre?" De cette façon, nous avions quelques contraintes de base. Il voulait que la lune tourne quatre fois autour de la Terre avant qu'elle ne frappe enfin, et il voulait que cela se produise en un mois.

Ainsi, dans Maya, j'ai créé un modèle précis, volume-échelle-vitesse d'un mini système solaire de la Terre, de la Lune et du Soleil. Il y a beaucoup de choses étranges à propos de la lune – sa densité, sa vitesse orbitale et le fait qu'elle est en fait inclinée de cinq degrés, par exemple. Alors j'ai juste commencé à brancher tout ça, et, en utilisant la physique newtonienne, j'ai fait tourner une lune simulée à la bonne vitesse autour de la Terre. Ensuite, nous avons commencé à jouer avec, en essayant de faire tomber la lune comme nous en avions besoin.

Vous exploitiez vraiment toutes les connaissances en astrophysique que vous avez accumulées !

Exactement! Et nous avons finalement découvert que la réponse était d'injecter à la lune un peu plus de masse que ce qu'elle a actuellement. Nous avons commencé par augmenter la masse de la lune dans la simulation et la regarder tomber vers la Terre. C'était un processus itératif, parce qu'au départ, la lune s'est en quelque sorte lancée hors de son orbite, puis de l'autre côté du bricolage que nous avons fait, elle a percuté la Terre en une seule journée. J'ai finalement injecté juste assez de masse dans la lune pour qu'elle entre en collision avec la Terre après quatre révolutions, sur environ trois semaines, à partir d'un point défini sur son orbite initiale. Il a fini par prendre une masse supplémentaire équivalente à environ un tiers de la masse de la Terre.

Et vous avez ressenti la satisfaction qui accompagne la création d'un événement d'extinction.

À droite? Ce qui était vraiment génial, c'est que Roland voulait aussi beaucoup d'effets gravitationnels sur la Terre pour tous les gens qui courent, et en injectant de la masse sur la lune, cela a effectivement créé ces distorsions gravitationnelles. À ce stade de la simulation, lorsque la lune est à son plus proche absolu, elle créait 3G [c'est-à-dire trois fois la force de gravité sur Terre] d'attraction gravitationnelle vers la lune. Il y a toute une poursuite en voiture à la fin du film où ils conduisent et la lune se lève, et à ce moment précis, d'après les mathématiques de notre modèle, la lune tirerait vraiment les personnages de l'histoire et tous les objets autour d'eux sur le côté avec 3G de force.

Donc, c'était juste une heureuse coïncidence que les calculs aient fonctionné ? Cela a-t-il informé ce qui s'est passé dans le film, ou ces scènes ont-elles toujours fait partie du plan?

Eh bien, c'était une stipulation au début, et il se trouve que c'était quelque chose que la simulation a renforcé, alors ils l'ont pris et ont couru avec. La directionnalité de la gravité était intéressante car lorsque la lune se lève, la gravité n'est pas droite, elle tire de côté. Donc, vous obteniez cet étrange effet de cisaillement sur Terre. Cet élément physique de Maya et le modèle que nous avons créé sont vraiment entrés en jeu. Les voitures glissaient, puis flottaient vers le haut à un angle, et tout ce genre de choses. Il y avait un espoir initial que nous aurions ces types d'effets gravitationnels avec lesquels jouer, et la simulation a fourni ce bonus supplémentaire de nous dire: "Oui, la physique dans cette condition surnaturelle crée ces effets gravitationnels", ce que Roland espérait nous aurions dans l'histoire.

Comment les scientifiques consultants ont-ils réagi au travail que vous avez effectué pour créer ces simulations et modèles ? Y a-t-il eu des pressions pour obtenir leur approbation?

Je sais que cela semble un peu étrange, mais ce type de physique newtonienne est en fait de simples calculs lorsque vous avez un petit nombre d'objets gravitationnels. Lorsque vous entrez dans un grand nombre d'objets gravitationnels, cela devient vraiment compliqué. Les termes pour cela sont le «problème à deux corps» et le «problème à trois corps», en fonction du nombre d'objets avec lesquels vous traitez. Je n'avais qu'à le faire avec la Lune et la Terre, pour que je puisse le réduire, mais la NASA a regardé le modèle et a dit : "Ouais, c'est à peu près ça !"

Et puis le truc avec le film devient: "Alors, comment tout cela se passe-t-il réellement?"

Alors, comment est-ce arrivé? Le nanoswarm et son look ont-ils évolué en fonction du modèle, ou sa conception a-t-elle été planifiée depuis le début ?

Eh bien, tout se passe ensemble. C'est ce fouillis fou que nous commençons. Mais le nanoswarm – ou l'Anomalie, comme nous l'appelons – a toujours été le mécanisme qui a poussé la lune à faire ce qu'elle fait. À quoi ça ressemblait a commencé avec Roland me montrant un Mandelbulb – un tracé 3D d'une équation de Mandelbrot. Roland a vu cette chose qui ressemblait, au fur et à mesure qu'elle évoluait et que l'équation continuait de fonctionner, elle s'avalait en quelque sorte. C'était très mathématique, très fractal, dans un schéma répétitif. Roland était comme: «J'aime ça. Comment pouvons-nous faire quelque chose comme ça ? »

C'est donc à ce moment-là que nous avons activé nos deux fournisseurs d'effets visuels qui travaillaient conjointement sur l'anomalie. Ils travaillaient en parallèle : Framestore et DNEG . Framestore a géré toutes les séquences d'attaque de l'anomalie à l'extérieur de la lune, et DNEG était entièrement à l'intérieur de la lune. Ils ont construit l'anomalie en parallèle, tout le monde travaillant ensemble et espérant que nous pourrons tout faire avant la sortie du film, comme c'est généralement le cas.

À la base, il y a tellement d'ingénierie mathématique qui se passe lorsque nous faisons du CG. Les animateurs d'effets sont probablement parmi les artistes les plus brillants de l'industrie. C'est comme une sorte de boîte noire, en ce sens que vous dites en gros : "Tiens, va faire tes trucs de génie et reviens avec les trucs dont nous avons besoin", et ça fait toujours mal sur le moment, mais à la fin, la récompense est d'autant plus grande que l'anomalie a l'air si étrange. C'est tellement étranger, exactement comme c'était censé être.

Dans un film avec tant de spectacle, il est facile de négliger les effets invisibles. Y a-t-il quelque chose dans le film que les gens seraient surpris d'apprendre est un effet visuel ?

Il y a une tonne d'effets invisibles dans le film. Il y a environ 1 700 plans dans le film qui ont une forme d'effets visuels. Parfois, c'est aussi simple que de retirer des fils. Un bon exemple est que dans toutes les séquences spatiales – comme les sorties dans l'espace et les trucs de la séquence d'ouverture – les visières et une bonne partie de tous les casques sont CG. En règle générale, nous avons du mal à peindre les reflets lorsque nous avons du verre dans une scène, mais dans ce cas, comme nous n'avions pas d'oxygène dans les combinaisons spatiales, les casques devaient être ouverts. Nous avons donc dû peindre tout ce qui est censé être vu dans ce reflet.

Dans la scène d'ouverture, lorsque vous regardez Brian (Patrick Wilson), vous pouvez voir l'autre astronaute, Marcus (Frank Fiola), reflété dans son casque. C'est tout CG pur. Nous devons construire un double numérique complet de tous les astronautes, juste pour que vous puissiez les voir dans n'importe lequel des reflets. Framestore a fait ce travail et il a l'air si bien que vous ne l'enregistrez même pas. Pour être parfaitement honnête, parfois je l'oublie. C'est comme, "Oh, c'est vrai, nous avons fait une visière dans ce plan!" Il a l'air si bon que vous pouvez regarder au-delà.

Il se passe tellement de choses dans Moonfall du côté des effets visuels et il a fallu quelques années folles pour tout faire. Qu'est-ce que ça fait d'avoir le film là-bas? Quel est l'élément dont vous êtes le plus fier ?

Je suis excité à propos de tout cela. J'aime tous mes enfants, pour ainsi dire, tu sais ? Et chaque petit coup compte. […] J'aime la satisfaction des plans bien faits. Vous avez toujours une certaine quantité de chaos, surtout dans un film comme celui-ci, où il y a du chaos partout. Mais j'aime la planification à long terme et les bénéfices qui en découlent. […] J'ai l'un des jobs les plus cool du monde.

Moonfall de Roland Emmerich est actuellement en salles.