Brevet FR2794524A1 — publié le 20001208

La présente invention concerne un système Cencodage numérique passif des mouvements & une caméra de cinéma ou de télévision par l'intermédiaire d#une centrale à inertie. Les effets spéciaux utilisent de plus en plus le mélange d'éléments de diverses natures nécessitant d'être ajoutés à la prise de vue principale. Ces éléments peuvent êUe issus d'une variation de la même prise de vue, de prises de vue effectuées dans d'autres sites, dans des maquettes, à des échelles différentes, des décors ou éléments virtuels, générés pan un ordinateur ou un artiste sur une palette graphique. Cette technique requiert que tous les paramètres de la prise de vue soient enregistrés de façon numérique, les paramètres de l'optique, point et zoom, les axes de pan, tilt et roll (lacet, tangage et roulis) de la tête. de caméra,, l'élévation de, la grue, son orientation, la position dit chariot de la grue sur les rails du travelling. Ces données seront exploitées pour gérer les déplacements d`#une caméra virtuelle, ou les déplacements d'une caméra réelle pilotée par un ordinateur, à n'importe quelle échelle pour effectuer des prises de vue- en maquette ou décor suivant ce que requiert le trucage. Pour effectuer cet enregistrement, on a recours à l'heure actt#elle à un système dit Motion Control qui est une sorte de robot qui supporte la caméra,, et dont tous les mouvements sont actionnés par des moteurs électriques contrôlés par l'ordinateur. Les tournages utilisant cet équipement sont longs et coûteux. Un perfectionnement de. cette technique, pour les tournages ne nécessitant pas de répétition motorisée des mouvements comporte un syst#ème de codage autonome pouvant être adapté sur n'importe quelle grue de cinéma propre à porter une tête motorisée. Un boîtier contenant un palpeur gravitationnel et un gyroscope transmet à un ordinateur portable les informations numériques sur les mouvements de la flèche. Les mouvenigents en translation sur le rait sont enregistrés par un codeur ou un télémètre-La flèche de la grue une fois montée est placée dans une orientation précise, par exemple parallèle au rail, et calée horizontale, les positions du chariot et de la tête sont repérées, le système informatique en s'initialisant reconnaîtra-ces positions comme des 'zéros de référence", à partir desquels il code chaque mouvement effectué par l'opérateur sur la tête ou les machinistes sur la grue. Cette méthode nécessite pour chaque configuration du système de grue- un paramétrage compliqué du logiciel d#exploitation des données, et met en chaîne de trop nombreux paramètres dont les erreurs s'additionrient. Le dispositif selon l'invention permet d'encoder les mouvements d'une caméra, quelle que soit la manière dont elle est manipulée. Elle peut être sur n'importe quel type de grue ou système de machinerie, portée directement par l'opérateur# à l'épaule ou à l'aide d'un dispositif de stabilisation comme un steadycam ou un wescarp . L'organe de lecture des mouvements de la caméra est un appareil utilisé en aéronautique sous le nom de cent-ale à inertie. Il se compose de trois gyromètres disposés de façon à mesurer les variations angulaires SUT les axes de lacet, tangage et rouIis# ce qui pour une caméra correspondrait aux axes de pan, tilt et roll, et de trois accéléromètres disposés de façon à mesurer les variations de vitesse linéaire sur les trois dimensions de l'espace. On peut y adjoindre un système d#encodage ou de télécommande des manipulations des bagues de point, diaphragme, zoom ou toute autre donnée nécessitant un enregistrement. Les données numériques de la centrale à inertie et des cepurs adjoints sont transmises par une liaison hertzienne à un ordinateur. Celqi-ci reçoit également les signaux du code temporel SMPTE (du nom du syndicat Society of Motion Picture and Télévision Engineers qui en a fait un standard) issus de l'horloge maîtresse qui synchronise le clap, la caméra, le son. A chaque battement d'horloge, correspondant à vitesse d'enregistrement des images, les données sont intégrées pour obtenir l'attitude angulaire et la position spatiale de la caméra et l'état des éventuels accessoires. Pour minimiser l'erreur "instrumentale due à la précession- des gyroscopes et à la dérive des accéléromètres, il est nécessaire d7adjoindre un système qui permet de confirmer la position globale de la caméra, et de mettre au point des procédures de manipulation, comme par exemple: l'appareil part d'une place repérée au début de chaque prise. Une version destinée à la prise de vue en extérieur comporte un système de positionnement global différentiel (DGPS) dont les données recalent précisent et confirment les don-nées de la centrale à inertie. Pour les tournages en intérieur, ou dans- des cas où les GPS sont inopérants# un système télémétrique pourra y être adjoint. Les données. ainsi récupérées peuvent être utilisées en temps réet en vue d'une application de visualisation en direct de la synchronisation des éléments virtuels, utilisable pour la télévision ou pour le cinéma. Pour cela il est nécessaire d7adjoindre au système un ordinateur graphique assez puissant pour jouer en temps ré-el les éléments virtuels requis. Les données peuvent aussi être traitées en différé, de manière à générer une basQ de données des mouvements de la caméra, compatible avec les formats utilisés par les différents logiciels d'images de synthèse, et aussi les systèmes de caméra motion control pour rejouer les mouvements enreg1strés# dans des conditions de prises de vues identiques ou différentes : multi-passes sur le même décor, à des échelles variées, maquettes, etc... Le dispositif selon l'invention est plus particulièrement destiné à l'encodage des mouvements des caméras de cinéma ou de télévision quel que soit leur mode de manipulation. REVENDICATIONS 1- Dispositif électronique d'encodage numérique des mouvements d#une . 1 caméra en trois dimensions caractérise en ce qu'il comporte un organe de lecture de ces mouvements par le moyen d7une centrale à inertie solidaire de la caméra. 2- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce eil comporte un dispositif de recalage composé d'un système de positionnement global différentiel ou tout autre système télémétrique dont les données recalent, précisent et confirment les don-nées de la centrale à inertie concernant- les mouvements de la camép. 3- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'organe de lecture des mouvements de la caméra est composé de trois gyromètres disposée de façon à mesurer les variations angulaires sur les axes de pan, tilt et roll (lacet, tangage et roulis) de la caméra. 4- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'organe de lecture des mouvements de la caméra est composé de trois accéléromètres disposés de façon à mesurer les variations de vitesse linéaire de la caméra dans les trois dimensions de l'espace 5- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les données amisi récupérées sont traitées en temps réel par un ordinateur graphique en vue (fune application de visualisation- en direct. 6- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les données ainsi récupérées sont traitées en différé de manière à générer une base de données des mouvements de la caméra compatible avec les formats utilisés par les diffiêrents logiciels d'image de synthèse et ceux destinés à gérer les systèmes de motion control.