Journal de bord du projet

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début novembre

- rencontres/retrouvailles avec Philippe Jaulmes (concepteur du système PANRAMA) qui réactivent des projets latents.
- frustré d'avoir réalisé quelques images en Panrama, il y a des années, sans avoir la possibilité de les voir, j'opte pour une attitude totalement égoïste : soit je me dote d'un moyen personnel pour visionner mes images, soit j'abandonne toute recherche dans ce domaine.
- peut-on réaliser une coupole personnelle? Deux idées apparaissent.
1)un Panrama en réduction, qui implique une projection excentrée.
2)une coupole applatie avec projection par transparence anti-naturelle.
- Mon reflexe habituel consiste à partir à la pêche sur le Web.
- recherche d'infos concernant la projection sphérique excentrée. On ne peut, devant une petite coupole(diamètre 1,5m), placer au centre à la fois le projecteur et le spectateur. Les deux sont fortement excentrés. Je pense à l'OMNIMAX qui a ce problème. Mais IMAX est très chiche en doc technique.
En revanche le trouve offaxis beaucoup plus interessant. Le problème est connu et résolu.
offaxis(première référence à elumens)
fish-eye
camera povray
- je découvre l'existence de la société ELUMENS qui commercialise déja ce type de produit, mais, heureusement pour le projet, à un prix inabordable pour un particulier.
- Je tombe sur une foultitude de logiciels qui tournent autour du problème. Ils sont souvent en relation avec ELUMENS.
- afin d'utiliser les grands logiciels d'anim 3D pour ses coupole, ELUMENS livre un programme TRUFRAME qui, à partir de 4 vues normales issue d'un programme 3D standard reconstitue l'image fish-eye 180°.
- il est amusant de noter que j'ai téléchargé ce programme à partir d'un site de la navy.
- Le logiciel SOFTIMAGE travaille sur une sortie pour ELUMENS.
- conclusions : le marché des consoles institutionnelles semble sous l'emprise efficace de ELUMENS.

- Lorsqu'on met le pied (ou le clavier, ou la souris...) dans l'image de synthèse on découvre un monde bouillonnant d'activité : celui des développeurs de logiciels et celui encore plus actif des utilisateurs ou créateurs d'images.
- un site très interessant est celui de Gille Tran créateur d'images de grande qualités et francophone. Il n'est pas avare de son savoir et son site contient plein de références commentées sur les logiciels 3D et les artistes.

- Quoiqu'il en soit, je conclus que ma première idée est réalisable, ELUMENS l'a fait, mais elle est hors de prix pour le public visé. Car pas moyen de contourner l'obstacle financier du vidéo-projecteur modifié (adieu la garantie!) pour y adjoindre un fish-eye (pas donné!) et ne pouvant servir qu'à la projection d'images sphériques.
Sans cinémathèque pré-existante, aucune chance de lancer un tel procédé.
- Reste la deuxième idée.

encore début novembre

- la projection à l'arrière d'une calotte sphérique est "anti-naturelle". En effet la courbure de champ d'un objectif normal est plutôt dans l'autre sens.
- des essais avec mon vidéo-projecteur sur une feuille de papier calque permettent d'évaluer deux soucis:
1) Sur les bors de l'écran l'image est nettement déformée. Pas grave: l'ordinateur compensera.
2) Difficile d'avoir le point au centre et sur les bords (plus éloignés)de l'écran. Mais celà reste acceptable.

- reste la coupole sphérique transparente. On sait industriellement, à relativement bon marché, mettre en forme, par thermoformage, une feuille de Plexigas. Mais artisanalement je ne sais pas faire.
- mais je sais courber une feuille de papier calque ou de Plexiglas pour faire un écran cylindrique.
- si un écran cylindrique était acceptable, le problème serait théoriquement résolu. Une fois la projection sur écran cylindrique au point, il ne resterait plus qu'à remplacer l'écran cylindrique bon marché par un écran sphérique, plus cher, mais alors sans risque car la plupart des problèmes de projection serait déja résolus.
- à ce point la question vitale est : l'écran cylindrique vaut-il le coup ou bien est-ce viser trop bas?

toujours début novembre

Comment filmer en prise de vues réelles pour un écran cylindrique?
- avec un objectif fish-eye, en inscrivant l'image circulaire dans le rectangle de l'image pour ensuite extraire un rectangle de l'image circulaire. Cette façon de faire, compatible avec le PANRAMA, gaspille la définition.
- avec un objectf fish-eye donnant une image circulaire assez grande pour que la partie rectangulaire qui nous intéresse couvre toute l'image.
- en image fixe ou en animation image/image, en prenant trois vues jointives.
En DV, on couche la caméra sur le coté et obtient ainsi un format (576x3)x720 soit 1728x720 bien adapté au format 1280x720 d'un vidéo projecteur 16x9.
(Tout ceci est encore théorique et n'a pas été essayé).

mercredi 24 novembre

- creation dy site immersion.
- page OMNIMAX avec plein de références sur les salles.

vendredi 26 novembre

Après avoir abouti à un écran cylindrique pour des raisons pratiques, on est, une fois de plus, amené à se poser le problème du format en cinéma.

Tout comme Philippe Jaulmes j'oppose le cinéma des frères Lumière à celui de Méliès.
Le cinéma de Lumière a pour objectif de reproduire la réalité. C'est le domaine du documentaire, de la simulation etc. Dans cet esprit, tout procédé qui placera le spectateur dans des conditions proches du réel sera bon. En particulier l'écran sphérique 180°.
Le cinéma de Méliès est celui du spectacle. Il faut faire rêver le spectateur en lui racontant des histoires. C'est ce cinéma qui a fait vivre et prospérer l'industrie et l'art du cinéma pendant plus d'un siècle. Le Public ne rejette pas le documentaire, au contraire, mais il le considère, sauf exception, comme un complément de programme.
Le cinéma "technique" a besoin d'écrans sphériques. Mais son public n'est pas le Grand Public.

Le cinéma "artistique" n'a jamais, à ma connaissance, réclamé un écran aussi enveloppant.
Certains réalisateurs se sont trouvés à l'étroit, à juste titre, dans le format 1,33. On a donc créé pour eux des écrans de plus en plus larges, jusqu'au format CINERAMA (ouverture 146°, format image 73,5 x 28,3 soit un rapport 2,6 [source Jean Vivié]).
Le Cinémascope (rapport 2 à 2,35) a eu beaucoup de succès auprès des réalisateurs et du Public.
Jusqu'à l'arrivé de l'image électronique.
Le Cinémascope avait pour objectif d'élargir le champ de vision du spectateur en élargissant physiquement l'écran de projection. L'image électronique, sous toutes ses formes, est incapable d'élargir ses écrans. La situation loufoque actuelle est qu'un format large consiste en fait à réduire le champ en hauteur.
D'où la nécessité d'un compromis qui a donné le 16x9.
L'image numérique imposant aujourd'hui sa loi, la largeur de l'écran est invariable. Pour augmenter le champ de vision il ne reste qu'à s'approcher de l'écran. Un film devrait être regardé sous l'angle voulu par le réalisateur. Le même écran selon qu'il sera vu de près ou de loin couvrira un champ de 180° ou 30°. Cette variation n'est possible qu'avec un écran cylindrique à courbure réglable.
Tout ceci est possible et facile chez soi.

Est-il raisonnable de réserver l'écran sphérique au film technique et l'écran cylindrique au film artistique?
Si on tient compte du fait que le film artistique utilise beaucoup le tournage en studio, l'écran cylindre qui laisse libre le plafond est une aubaine. Eclairer une scène avec une caméra 180° verticaux relève de l'exploit!

Peut-on projeter un film cylindrique sur un écran sphérique et vice-versa?
L'image sphérique englobe l'image cylindrique (180°x90°). L'image cylindrique n'occupera que la partie médiane de la coupole sphérique, laissant le plafond et le sol noirs. Cela devrait toutefois être meilleur que de projeter une image IMAX sur une sphère.
Réciproquement, projeter, à travers l'adaptation de l'ordinateur, une image sphérique sur l'écran cylindrique entraînera la perte du plafond et du sol. Suivant le film ce sera acceptable ou non.

samedi 27 novembre

L'idée de développer en parallèle un système sphérique et un système cylindrique me paraît séduisante.
On évite ainsi la rupture brutale entre l'écran classique et l'écran sphérique. On passe progressivement de l'un à l'autre par l'intermédiaire de l'écran cylindrique.
En effet, applati, avec une courbure nulle, l'écran cylindrique est un écran normal qui supporte les films classiques.
En augmentant la courbure et en s'approchant de l'écran, on passe par le Cinérama pour atteindre un champ horizontal de 180°.
En passe ensuite à l'écran sphérique qui fournit en plus un champ vertical de 180°.
Si on peut réaliser des films compatibles 180° cylindrique et sphérique, la continuité est assurée. Les films produits par un procédé bénéficient à l'autre.
Je précise que par "films compatibles" j'entends des films numériques pour projection sphérique que l'on peut convertir (par ordinateur) en films numériques cylindriques. Et réciproquement.

dimanche 28 novembre

Je découvre la camera Sony HDR-FX1 au format HDV 1920x1080.
Test sur le site LeRepaire avec des images en taille réelle qui montre la qualité du nouveau format.
La projection numérique a de l'avenir devant elle.
Remarquer que le format 16x9 avantage l'écran cylindrique dans un rapport 1920 / 720 = 2,666
alors que l'écran sphérique dont l'image circulaire est coincée en hauteur ne gagne qu'un rapport 1080 / 576 =1,875.

lundi 29 novembre

Après trois jours de cafouillages intenses, je parviens enfin à connecter mon vidéo-projecteur (SANYO PLV-Z2) au PC par la prise DVI numérique. Le PC tourne sous le système Windows 2000, avec une carte graphique ATI Radeon 9000. La difficulté est due au fait que le vidéo-projecteur a une grille de 1280x720 pixels qui n'est pas une définition informatique standard. Le PC voit le VP avec une définition de 1024x768 et ne veut pas en démordre.
La solution a consisté à installer la dernière version du logiciel CATALYST d'ATI qui gère la carte graphique. Pour cela il a fallu mettre à niveau Windows 2000 : installation du Service Pack 4, puis de .NET Framework et enfin Catalyst. Catalyst connait la résolution 1280x720 32 bits et peut l'activer pour le VP.
Ouf... je peux maintenant utiliser l'écran cinéma comme moniteur de l'ordinateur.
La carte ATI permettant d'avoir deux écrans, je dispose de l'écran cinéma et du moniteur en parallèle.

mardi 30 novembre

Passé trois heures pour construire un écran cylindrique de 150 cm x 80 cm.
L'écran est constitué d'une feuille de papier calque suspendue à une latte de bois courbée (flèche=43cm, corde=145cm).
Après avoir placé le projecteur à bonne distance derrière, j'ai projeté des images.

constats :
- facile à faire et très bon marché (dans mon cas dépense nulle),
- la profondeur de champ est suffisante pour couvrir tout l'écran, au centre et aux bords,
- l'effet d'immersion fonctionne.

défauts :
- si l'écran est regardé sous un angle de 90°, c'est à dire lorsque l'oeil est 43 cm du centre de la corde, l'éclairement parait uniforme. Mais si on se rapproche, les bords s'assombrissent. Le papier calque n'est probablement pas l'écran idéal. A étudier.
-l'image est déformée sur les bords (plus éloignés du projecteur, l'image y est plus grande). Ceci était prévu et doit être corrigé par le logiciel d'affichage. - cette déformation fait que les pixels du bords sont plus gros que ceux du centre. La définition est donc meilleure au centre. Ce qui est plutôt bon.
- les pixels sont visibles, mais d'une taille acceptable.

Conclusion : expérience globalement encourageante.

mercredi 1er décembre

Rencontre avec l'équipe Panrama.

Confirmation de deux certitudes personnelles:
- créer et visionner des images couvrant tout le champ de vision normal est un besoin "naturel". Tant qu'une solution totalement satisfaisante ne sera pas trouvée, le besoin perdurera.

- aujourd'hui, nous n'avons pas de solution qui soit totalement satisfaisante à la fois techniquement et économiquement.

jeudi 2 décembre

Une ambiguïté permanente rend les choses obscures et empêche l'émergence d'une solution.
C'est la confusion entre cinéma du réel et cinéma de fiction.

Le cinéma du réel ou documentaire, reportage, film de voyage etc. a tout à gagner d'un champ de vision total.

Mais pour le cinéma de fiction on ne sait pas. Certains films sont, évidemment, à l'étroit dans le format 4/3 et même 16/9. Mais aucun réalisateur n'a réclamé un champ total.
C'est que l'art cinématographique est dérivé de la peinture auquel il emprunte les lois de la composition à l'intérieur d'un cadre (comme le théâtre). Il s'agit d'une tradition de plusieurs siècles.
Comme art visuel sans cadre, je ne vois que la Sculpture, l'Architecture ou la Danse (a-t-on déjà tourné un film sphérique ayant un ballet comme sujet, la caméra évoluant parmi les danseurs? cf.: "Un Américain à Paris"). Ces arts tiennent compte de l'environnement, mais pas d'un cadre rectangulaire.

Alors à quoi ressemblera un film de fiction du 7ème art sphérique? Nous n'en savons absolument rien.

C'est pourquoi il est indispensable de dissocier documentaire et fiction dans la recherche d'une solution.

Fiction --> rentabilité indispensable --> Grand Public --> grandes salles ou home cinéma bon marché.
Réel --> rentabilité secondaire --> Public Choisi --> petites salles .

La voie du cinéma réel est, de loin, la plus facile, car elle n'est pas soumise à un soucis primordial de rentabilité. Le film documentaire est souvent la retombée d'une activité principale financée autrement que par les recettes du film.
Les Sociétés Elumens (petits système numériques) et Panrama (salles en dur et en haute définition) proposent des solutions adaptées.

La voie de la fiction est autrement semée d'embûches....

vendredi 10 décembre

J'ai pris conscience d'une évidence:
Si un cylindre de dimensions finies ne peut prétendre couvrir le même champ qu'une hémisphère,
il le peut pour une portion d'hémisphère.
Or le champ visuel de l'homme, du Panrama ou de l'Omnimax ne couvre verticalement qu'environ 120°.
J'ai donc expérimenté et constaté qu'effectivement on pouvait utiliser le cylindre pour atteindre le même objectif.
Une nouvelle page synergie Panarama-Companime résume tout ceci.

lundi 27 décembre

Plusieurs jours passés à trouver les bonnes formules, à créer dans le programme PovRay une caméra spéciale qui les applique et à fabriquer des images.

L'expérimentation amène deux conclusions:
1- il est effectivement possible d'obtenir un champ total avec un écran cylindrique.
2- le procédé de l'écran sphérique aplati est catastrophique pour la définition. L'image est exacte, mais les pixels sont beaucoup trop gros.

Il faut donc tout repenser en tenant compte dès le départ de la définition.

En premier lieu définir une mesure de cette définition apparente. J'ai pris comme mesure le nombre de pixels vus par le spectateur dans un champ de 1 degré. Puis j'ai refait tous les calculs en prenant comme référence un projecteur type au format 1024x768 pixels.
Sur un écran sphérique de 160° à répartition linéaire (type Panrama) on obtient une définition apparente de 1024/160 = 6,4 pixels par degré. C'est très insuffisant car le pouvoir séparateur de l'oeil est de 43 pixels par degré.

Les détails de cette étude sont dans la page étude de la définition.

Dans une nouvelle phase j'ai pris un écran cylindrique (mais tout ceci reste valable pour un écran sphérique) centré sur l'oeil et de rayon uniforme 40cm de façon à avoir une vision confortable. Le faisceau du projecteur (situé à 120cm) étant conique, ne permet de couvrir qu'un champ horizontal de 150°. Ce type de projection déforme très peu la partie centrale et beaucoup les bords. Il faut alors considérer que ces derniers ne sont pas faits pour être "regardés", mais "ressentis". Comme dans la vision naturelle. Ils sont flous et moins définis, mais leur géométrie doit être exacte.

Nouvel écran, nouvelles formules et nouvelles images confirment la théorie.

Mais aussi nouveau problème : le champ vertical n'est plus maintenant que de 60° au lieu de 120° en projection cylindrique!

En fait, avec un écran cylindrique, il y a antagonisme total entre la définition et le champ vertical.

Pas de problème avec un écran sphérique.

La nouvelle formule, écran de 40cm de rayon rend beaucoup plus réaliste un écran sphérique transparent bon marché.

(a suivre)
--> début

dimanche 2 janvier 2005

Pour qui s'intéresse aux projections sur dôme, le site de Paul Bourke (Melbourne) apporte des informations sérieuses, particulièrement les pages consacrées à la projection avec miroir.
Paul Bourke y préconise d'utiliser un miroir sphérique plutôt qu'un fish-eye qui ne s'adapte que sur certains modèles de projecteurs.
Un miroir reste lié à l'écran et permet d'utiliser n'importe quel projecteur sans modification (même plusieurs, en principe, pour augmenter la définition).
De plus il place le système de projection non pas au centre mais sur le bord du dôme.
Bien évidemment l'image doit être déformée en conséquence. Mais Paul Bourke semble être passé maître dans ce genre de gymnastique.


samedi 15 janvier 2005

Ralentissement du journal mais pas du développement du projet. Après avoir arrêté la formule du cylindre de 40 cm de rayon, je suis passé à la réalisation d'un prototype.
L'écran fait environ 80cm de largeur, 80cm de hauteur et 36cm de profondeur. Il est beaucoup moins encombrant que le projet initial, et peut être considéré comme un gros moniteur.
Quelques difficultés à étendre la feuille de papier calque sans faire trop de plis, mais on y arrive. Les bords de l'écran où la projection est quasi tangentielle, doivent être réalisés avec précision.
Le point faible du système est bien sûr le champ vertical réduit. Une solution consiste à basculer l'image de 90° à l'aide de deux miroirs.
Un schémas en fin de la page définition résume les différentes possibilités.
L'adaptation du logiciel PovRay, la prise en main des logiciels de fabrication d'images de synthèse réalistes, avec personnages, pour tester ce type de projection, consomment beaucoup de temps.

lundi 21 mars 2005

Reprise du projet après une longue interruption.
Si on accepte ses défauts, on peut considérer que le système fonctionne. Des essais avec un jeu interactif s'avèrent positifs (Quake II dont le source est disponible). L'adaptation de tels logiciels (à affichages très rapide) est plus complexe que celle de PovRay. En effet ils sont souvent basés sur OpenGL qui effectue une projection en perspective classique. Il faut donc tricher. C'est faisable.
Il y a maintenant des images du système (en images de synthèse).
Il y a aussi un forum de discussion disponible pour tout ce qui concerne le champ total.