Frustum

Vue d'ensemble

Le terme Frustum (du latin pour « tronc de cône ou de pyramide ») est issu de l'infographie 3D et décrit le volume de vision en forme de tronc de pyramide d'une caméra. Dans la production cinématographique, ce terme apparaît principalement dans le contexte de la production virtuelle et des effets visuels intégrés à la caméra (ICVFX), c'est-à-dire lors des tournages devant des murs LED (« volumes LED »).

Sur un mur LED, le décor numérique généré par le moteur de rendu (typiquement Unreal Engine) est divisé en deux zones : le Frustum intérieur et le Frustum extérieur. Cette distinction est essentielle pour que la caméra enregistre une image perspectivement correcte et que le sujet soit simultanément éclairé de manière cohérente par le contenu de l'image.

Frustum intérieur et Frustum extérieur

Les deux zones remplissent des fonctions différentes :

• Frustum intérieur : La portion du mur LED qui correspond au champ de vision actuel (FOV) de la caméra de prise de vues. Cette zone est rendue de manière perspectivement correcte du point de vue de la caméra et est diffusée avec la plus haute qualité (« pixel final »). Elle se déplace sur le mur LED, synchronisée avec le suivi de la caméra, en fonction de la position, du panoramique et de la distance focale de la caméra.
• Frustum extérieur : Toute la surface du mur LED en dehors du champ de vision de la caméra. Elle est représentée avec une résolution plus faible et sert principalement de source de lumière et de surface de réflexion (éclairage basé sur l'image). Elle crée la lumière ambiante émanant du décor et fournit des reflets sur les acteurs, les costumes et les surfaces brillantes.

Pour que le Frustum intérieur corresponde perspectivement, la caméra virtuelle dans le moteur et la caméra de prise de vues réelle doivent correspondre exactement en termes de taille de capteur et de distance focale. Le suivi de caméra transmet les données de position et d'objectif en temps réel au moteur de rendu.

Importance pour l'éclairage sur le plateau

Du point de vue de l'éclairage, le Frustum extérieur est particulièrement pertinent : comme le mur LED émet lui-même de la lumière, il éclaire le sujet directement avec les couleurs et les luminosités du décor représenté. Cela ne repose pas uniquement sur des projecteurs classiques, mais utilise le mur comme une source de lumière étendue, douce et aux couleurs adaptées. Ainsi, des reflets cohérents et une impression lumineuse constante entre le premier plan et l'arrière-plan numérique sont automatiquement créés.

Pour que les transitions ne soient pas visibles dans l'image, le Frustum intérieur est dans la pratique projeté légèrement plus largement que la portion d'image réellement capturée et est estompé en douceur sur les bords vers le Frustum extérieur (Feathering). La zone tampon compense également la latence entre le mouvement de la caméra et le rendu en temps réel.