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Interstellar

Un fascinant voyage au bout de l’espace et du temps orchestré de main de maître par Christopher Nolan et Double Negative.

La science-fiction, la « vraie », est rare au cinéma. Ce qu’Hollywood nous propose avec les Star Wars et autre Star Trek, c’est de la « science fantasy » : l’espace résonne d’explosions tonitruantes, les vaisseaux ne connaissent pas l’apesanteur, les voyages d’un monde à l’autre ne durent que quelques heures… La vraie science-fiction, elle, s’efforce de respecter les règles de la physique telles que nous les connaissons aujourd’hui. Ce genre nous a donné de beaux classiques comme 2001 L’odyssée de l’espace, Contact ou encore le récent Gravity.

Avec Interstellar, le réalisateur Christopher Nolan s’inscrit clairement dans cette mouvance. Il mêle avec audace l’exploration de l’espace, l’avenir de l’humanité, et les fascinants paradoxes de l’espace temps. Et les clins d’œil à 2001 abondent, du look des combinaisons spatiales aux deux robots carrés hommages au fameux monolithe noir. Pour Interstellar, son film le plus ambitieux à ce jour, il a fait de nouveau appel au studio britannique Double Negative et à son superviseur Paul Franklin. Les deux avaient été couronnés par l’Oscar des meilleurs effets visuels en 2010 pour Inception du même Nolan.

Le souci du réel
L’une des particularités du cinéaste, c’est sa volonté de filmer un maximum d’effets directement à la prise de vues, de limiter les effets visuels à ce qui ne peut pas être réalisé autrement. Pour cette raison, il n’a pas hésité à faire fabriquer deux des vaisseaux du film, un vaisseau d’exploration et une navette de débarquement, en taille réelle : deux décors de plus de quinze mètres de long qui « décollaient » et « atterrissaient » suspendus à une grue sur le plateau.

Il a aussi demandé à Double Negative de créer en amont du tournage des images haute résolution correspondant aux différents environnements spatiaux : fond étoilé, trou de ver, trou noir, Saturne et ses anneaux, etc. Ces images ont ensuite été projetées sur d’immenses écrans fixés en face des hublots des décors de vaisseau : l’écran le plus vaste mesurait 90 mètres de long sur 24 mètres de haut ! Aucune scène n’a été filmée sur fond vert.

Cette technique avait plusieurs avantages. D’abord, elle permettait d’obtenir les plans directement, sans effets visuels, ce qui a économisé plusieurs centaines de milliers d’euros en compositing. Ensuite, chaque fois que les acteurs passaient devant un hublot, ils étaient réellement éclairés par la lumière générée par la projection, ce qui renforçait grandement la crédibilité de l’environnement. On s’en souvient, la même approche avait été utilisée pour Gravity, avec un système de cage à LED qui diffusait une animation 3D de l’environnement autour des acteurs.

Même souci de réalisme pour les vaisseaux spatiaux. Christopher Nolan a écarté les images de synthèse, jugée trop stériles, et demandé de bonnes vieilles maquettes. Il aime avoir quelque chose de tangible à filmer devant la caméra. C’est New Deal Studios, partenaire fréquent du cinéaste (l’explosion du bâtiment dans la montagne dans Inception) qui s’en est chargé. Difficile toutefois de qualifier de simples « maquettes » les énormes miniatures fabriquées à cette occasion : le vaisseau Endurance mesurait 4,20 mètres de diamètre, la navette Ranger 7,50 mètres de long… Pour reproduire les effets d’une explosion à gravité zéro, l’équipe a placé la caméra sous la miniature, puis fixé en étoile une dizaine de câbles afin de projeter les éléments dans toutes les directions.

Le trou noir enfin visualisé
En revanche, pour les environnements spatiaux, seules les images de synthèse pouvaient convenir. Le mot d’ordre était de créer des images les plus réalistes possibles en se basant sur les dernières recherches scientifiques et les travaux de la NASA. Il fallait retrouver la crédibilité parfaite des scènes spatiales de Gravity, tout en leur ajoutant une dimension onirique. L’espace devait inspirer un sentiment de grandeur, de majesté.

Le trou de ver (« wormhole ») qui permet de « trouer l’espace » et de relier notre système solaire à une galaxie distante constitue l’élément clé du scénario, et le trou noir lui servant d’entrée est la signature visuelle d’Interstellar. Seul problème, personne ne sait à quoi un tel astre ressemble. Le phénomène est détectable, mais pas observable visuellement. Autant dire que Double Negative s’est penché très tôt sur le problème. L’équipe a trouvé un interlocuteur idéal en la personne de Kip Thorne, une sommité mondiale dans le domaine de l’astrophysique. Convaincu par le souci de réalisme de Nolan, il a accepté de faire office de conseiller technique sur le projet.

Dès le début, Thorne a refroidi Nolan et Franklin en détruisant leurs idées préconçues sur l’apparence d’un trou noir. Dans la culture populaire, le phénomène est dépeint sous la forme d’un maelström lumineux sur fond d’étoiles. Sauf qu’il s’agit-là d’une vision d’artiste qui ne repose sur aucun fondement scientifique. Un trou noir est par définition invisible puisqu’il absorbe toute la lumière. On ne peut donc pas le voir. Le scientifique fournit à Double Negative une série d’équations et de données mathématiques que les programmeurs s’acharnent à retranscrire en langage infographique.

Le problème est si complexe que l’équipe doit développer un moteur de rendu spécifique – ils le baptiseront Worm Renderer. Malgré tout, les premiers résultats s’avèrent décevants sur le plan visuel : une sphère noire sur fond noir étoilé. Noir sur noir… Pour Nolan, c’est une impasse. Impossible d’organiser tout le deuxième acte du film autour d’une telle « non-image ».

Quand le cinéma nourrit la science
L’équipe propose alors d’ajouter un disque d’accrétion autour de l’astre. Il s’agit d’un ensemble de gaz et de poussières qui orbitent autour du trou noir et émettent de la lumière en accélérant pour s’y engouffrer. Personne n’en a encore observé autour d’un trou noir, mais qu’à cela ne tienne : si c’était la solution pour visualiser la « star » du film de façon dramatique, pourquoi pas ? De nouveau, Kip Thorne livre à Double Negative ses calculs sur le comportement d’un tel disque en présence d’un trou noir. L’équipe entre les nouvelles données dans le simulateur, le calcul est tellement ardu qu’il faudra plus de cent heures pour produire la première image ! Plus de quatre jours de rendu – record à battre ? Il faut dire aussi que Double Negative travaille au format IMAX, soit à 5,6K par image – une résolution infiniment plus exigeante que le 2K standard des effets visuels.

Lorsque le premier rendu apparaît sur les moniteurs, l’image obtenue n’est pas du tout celle attendue. En toute logique, l’équipe – Kip Thorne le premier – pensait obtenir une sphère noire entourée d’un disque lumineux. Non, à cause de la déformation des rayons lumineux causée par la gravité phénoménale du trou noir, c’est un disque lumineux qui s’enroule de façon spectaculaire autour du trou noir en montant à la verticale, en redescendant de l’autre côté pour remonter par devant…

Le disque lumineux autour du trou noir visualisé par Double Negative selon les instructions de Kip Thorne

Kip Thorne est le premier surpris, mais ses calculs finissent par confirmer le résultat. Etonnamment, personne dans la communauté scientifique n’avait jamais fait l’effort de visualiser en 3D ce phénomène astrophysique – dans ce milieu, ce sont les équations qui parlent, pas les images. De fait, Thorne va se servir de cette expérience pour publier dans un magazine scientifique une étude sur le phénomène et ce qu’il implique sur le plan astrophysique.

D’ordinaire, les films de science-fiction malmènent allègrement la science avec un traitement fantaisiste des lois de la physique. Même Gravity s’est permis de « tricher » dans certaines scènes. Mais avec Interstellar, c’est la situation inverse qui s’est produite : pour la première fois, les effets visuels ont fait progresser la science !

ALAIN BIELIK, Novembre 2014
(Commentaires visuels : Willy Kuhn)
Spécialiste des effets spéciaux, Alain Bielik est le fondateur et rédacteur en chef de la revue S.F.X, bimestriel de référence publié depuis 23 ans. Il collabore également à plusieurs publications américaines, notamment sur Internet.


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