# Stylisation du mouvement et animation 2D

Pierre Bénard, Pascal Barla, Jean Basset, Melvin Even

► To cite this version:

Pierre Bénard, Pascal Barla, Jean Basset, Melvin Even. Stylisation du mouvement et animation 2D. RADI 2024 - Rencontres Animation Développement Innovation, Nov 2024, Angoulême, France. hal-04794793

HAL Id: hal-04794793

https://inria.hal.science/hal-04794793v1

Submitted on 21 Nov 2024

HAL is a multi-disciplinary open access
archive for the deposit and dissemination of sci-
entific research documents, whether they are pub-
lished or not. The documents may come from
teaching and research institutions in France or
abroad, or from public or private research centers.

L'archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est
destinée au dépôt et à la diffusion de documents
scientifiques de niveau recherche, publiés ou non,
émanant des établissements d'enseignement et de
recherche français ou étrangers, des laboratoires
publics ou privés.

<figure><img src="image_1.png" /></figure>

Distributed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License
# STYLISATION DU MOUVEMENT ET ANIMATION 2D

Pierre Bénard

<figure><img src="image_2.png" /></figure>

LaBRI

université
de BORDEAUX

Fabrice Debarge

<figure><img src="image_3.png" /></figure>

PRAXINOS
# Projet ANR « MoStyle »

## Participants :

<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Pierre Bénard</figcaption></figure>

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Pascal Barla</figcaption></figure>

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Jean Basset</figcaption></figure>

<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>Melvin Even</figcaption></figure>

+ collaborateurs académiques

+ PRAXINOS

<figure><img src="image_8.png" /></figure>

Site web : https://mostyle.github.io/

<figure><img src="image_9.png" /></figure>
# Projet ANR « MoStyle »

## Contexte global :

mouvement stylisé

<figure><img src="image_10.png" /></figure>

Basset et al., SMEAR – Siggraph 2024

≠

rendu stylisé

<figure><img src="image_11.png" /></figure>

Montesdeoca et al., MNPR – présentation lors des RADI 2018
# Projet ANR « MoStyle »

## Deux objectifs :

1. Algorithmes pour exagérer le mouvement d'animations 3D

2. Outils numériques pour faciliter la création d'animations 2D
# “Smear frames” en 2D

## Exagération des mouvements rapides en animation 2D :

### “elongated inbetweens”

<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Charles M. Jones,
The Dover Boys at Pimento Academy (1942)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>John Lasseter, Principles of Traditional Animation
Applied to 3D Computer Animation (1987)</figcaption></figure>
“Smear frames” en 2D

Exagération des mouvements rapides en animation 2D :

lignes de mouvement et expositions multiples

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Fleischer Studios,
*Popeye the Sailor* (1933)</figcaption></figure>

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Hugh Harman & Rudolf Isling,
*Bosko in Person* (1933)</figcaption></figure>
<figure><img src="image_16.png" /></figure>

# “Smear frames” en 3D

**Objectif :** reproduire ces effets en 3D avec contrôle artistique

<figure><img src="image_17.png" /></figure>
# “Smear frames” en 3D

<figure><img src="image_18.png" /></figure>

SIGGRAPH 2024

DENVER+ 28 JUL - 1 AUG

## Idée : déterminer les parties de l'objet en direction du futur / passé

<figure><img src="image_19.png" /><figcaption>2) Déformation / stylisation en temps-réel :</figcaption></figure>

<figure><img src="image_20.png" /></figure>
# Découpage. dans Oblender®

<figure><img src="image_21.png" /></figure>

Plugin
téléchargeable ici :

<figure><img src="image_22.png" /></figure>

https://github.com/
MoStyle/SMEAR
# Projet ANR « MoStyle »

## Deux objectifs :

1. Algorithmes pour exagérer le mouvement d'animations 3D

2. Outils numériques pour faciliter la création d'animations 2D
# Design et prévisualisation du mouvement

1

<figure><img src="image_23.png" /></figure>

7

<figure><img src="image_24.png" /></figure>

Animation inspirée par Łukasz Rusinek
(avec son autorisation)
# Design et prévisualisation du mouvement

## Spécificités :

* focus sur les premières étapes de l'animation (“rough”)

* prévisualisation instantanée

* contrôles non-linéaires
(comme en animation 3D)

* pas de structure fixe
(aucun “rig” 2.5D)

<figure><img src="image_25.png" /></figure>
# Étape 1 : analyse du processus d'animation 2D

## Observation du travail d'Antoine Antin et discussions avec Praxinos

► x20

<figure><img src="image_26.png" /></figure>

Source : Antoine Antin
(avec son autorisation)
# Étape 2 : structure centrale

1. Groupes de traits cohérents plongés dans une cage

2. Cages du dessin clé A déformées vers le dessin clé B

3. Cages interpolées (ARAP) entre les deux clés

A

<figure><img src="image_27.png" /></figure>

<figure><img src="image_28.png" /></figure>

B

<figure><img src="image_29.png" /></figure>
## Étape 2 : structure centrale

1. Groupes de traits cohérents plongés dans une cage

2. Cages du dessin clé A déformées vers le dessin clé B

3. Cages interpolées (ARAP) entre les deux clés

<figure><img src="image_30.png" /></figure>
## Étape 2 : structure centrale

4. Masques + ordre en profondeur des groupes → occultations

<figure><img src="image_31.png" /></figure>
## Étape 3 : outils

Mise en correspondance semi-automatique des groupes

<figure><img src="image_32.png" /></figure>

<figure><img src="image_33.png" /></figure>

<figure><img src="image_34.png" /></figure>
## Étape 3 : outils

Contrôle de la dynamique (“ease-in / ease-out”)

<figure><img src="image_35.png" /></figure>
## Étape 3 : outils

Contraintes de trajectoire → continuité du mouvement

<figure><img src="image_36.png" /></figure>
## Étape 3 : outils

Contraintes de trajectoire ⇒ hiérarchie locale et temporaire

<figure><img src="image_37.png" /></figure>
# Étape 3 : outils

## Changement de l'ordre au cours de l'interpolation

<figure><img src="image_38.png" /></figure>

<figure><img src="image_39.png" /></figure>
## Étape 3 : outils

Visibilité ⇒ apparition / disparition progressive

<figure><img src="image_40.png" /></figure>
# Résultats

Dessins clés + intervalles

<figure><img src="image_41.png" /></figure>
# Résultats

Dessins clés + intervalles
+ retiming

<figure><img src="image_42.png" /></figure>
# Travaux futurs

Source: [Dapoon Rai Dewan](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/)

<figure><img src="image_43.png" /></figure>

## En 2D :

* "solid drawing animation"

* manipulation de la *perspective* a posteriori

* outils pour d'autres étapes du pipeline d'animation
(clean, colo, VFX)

Source: [Tanya Bolotnova](https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/)

<figure><img src="image_44.png" /></figure>
# Travaux futurs

## En 2D :

* "solid drawing animation"

* manipulation de la perspective a posteriori

* outils pour d'autres étapes du pipeline d'animation
(clean, colo, VFX)

## Plus généralement : approfondir le lien entre 2D et 3D

* utiliser des infos 3D (e.g., caméra, éclairage) pour guider la 2D

* déformer la 3D pour améliorer l'intégration avec la 2D
# Smear frames

<figure><img src="image_45.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_46.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that its positions overlap again will relieve the strobing effect.

John Lasseter, *Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation* (1987)
Smear frames

<figure><img src="image_47.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_48.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that it's positions overlap again will relieve the strobing effect.

<figure><img src="image_49.png" /></figure>
# Smear frames

<figure><img src="image_50.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_51.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that it's positions overlap again will relieve the strobing effect.

<figure><img src="image_52.png" /></figure>

John Lasseter, *Principles of Traditional Animation Applied to 3D Computer Animation* (1987)
# Smear frames

<figure><img src="image_53.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_54.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that it's positions overlap again will relieve the strobing effect.

<figure><img src="image_55.png" /></figure>
Smear frames

<figure><img src="image_56.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_57.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that it's positions overlap again will relieve the strobing effect.

<figure><img src="image_58.png" /></figure>
Smear frames

<figure><img src="image_59.png" /></figure>

FIGURE 4b. Strobing occurs in a faster action when the object's positions do not overlap and the eye perceives separate images.

<figure><img src="image_60.png" /></figure>

FIGURE 4c. Stretching the object so that it's positions overlap again will relieve the strobing effect.

<figure><img src="image_61.png" /></figure>
# Results – Impact stylization

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

Richard Williams, *The Animator's Survival Kit* (2001)

<figure><img src="image_63.png" /></figure>
Speed-based stylization

<figure><img src="image_64.png" /></figure>
# Étape 1 : analyse du processus d'animation 2D

## Observation du travail d'Antoine Antin et discussions avec Praxinos

## Annotations : "timing charts"

<figure><img src="image_65.png" /></figure>

Source : Antoine Antin
(avec son autorisation)
# Étape 1 : analyse du processus d'animation 2D

## Observation du travail d'Antoine Antin et discussions avec Praxinos

### Annotations : code couleur

<figure><img src="image_66.png" /></figure>

<figure><img src="image_67.png" /></figure>

<figure><img src="image_68.png" /></figure>

<figure><img src="image_69.png" /></figure>

Ne pas intervaller, suivre la *timing chart*

Redessiner

Ligne d'action

Source : Antoine Antin
(avec son autorisation)
# Étape 1 : analyse du processus d'animation 2D

Observation du travail d'Antoine Antin et discussions avec Praxinos

**Annotations : trajectoire**

<figure><img src="image_70.png" /></figure>

Source : Richard Williams, *The Animator's Survival Kit*
# Étape 1 : analyse du processus d'animation 2D

## Lignes directrices

**G1 :** esquisse ⇒ plusieurs traits par contour ⇒ **groupes** de traits nombre variable selon la **complexité du mouvement**

**G2 :** **changements topologiques** des dessins dessinés aux clés ⇒ **pas interpolés automatiquement**

**G3 :** permettre le "**pose-to-pose**" et le "**shift-and-trace**", **indications** fournies aux intervallistes

**G4 :** contrôler "**timing**", "**spacing**", et **trajectoires** d'interpolation

**G5 :** **occultations** pour donner l'illusion d'un mouvement 3D

**G6 :** deux types d'occultations : **entre parties** et **auto-occlusions**
## Étape 3 : outils

Ajout de “breakdowns” (déformations intermédiaires)

1

<figure><img src="image_71.png" /></figure>

2

<figure><img src="image_72.png" /></figure>

3

<figure><img src="image_73.png" /></figure>

4

<figure><img src="image_74.png" /></figure>

5

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

6

<figure><img src="image_76.png" /></figure>

7

<figure><img src="image_77.png" /></figure>

<figure><img src="image_78.png" /></figure>

<figure><img src="image_79.png" /></figure>

<figure><img src="image_80.png" /></figure>
# Résultats

<figure><img src="image_81.png" /></figure>