Comme vous l'avez peut-être constaté en consultant Polysculpt, je suis un grand fan de Star Wars, et ce depuis la première heure. J'ai de nombreux projets à mon actif, comme Han Solo dans la Carbonite, l'Atelier AT-ST, le projet long terme du Destroyer Imperial Avenger et bien d'autres. En parallèle, j'ai une passion pour l'impression 3D et je voulais passer à quelque chose de plus grand que la figurine. En faisant un tour dans un magasin, un de mes fils a voulu un masque de Kylo Ren et même s'il est reparti avec, je fus extrêment déçu de la qualité et finition au vu du prix. Autant essayer de le faire soi-même !

Je vous propose donc un making of de la création du casque de Kylo Ren, visible dans l'épisode VII de Star Wars ainsi que dans (au moins) l'épisode VIII, entièrement créé avec ZBrush 4R8 et imprimé en résine avec la Form 2 de Formlabs.

Références

Le point de départ a été de trouver des références décentes pour pouvoir créer un casque qui soit au plus proche de celui du film. Croyez-moi, ce ne fût pas une simple affaire. Dans le film, tout est dans le noir ou en mouvement rapide, on est bloqué à une résolution HD, donc très flou. En recherchant sur le net ou dans les livres, on ne trouve pas de plan/blueprint et presque aucune photo utile. Il ne reste alors plus que Google Image et là, on tombe sur des casques des photos de casques de piètre qualité comme le montre l'image ci-dessous à gauche ou alors des casques de très haute qualité à droite, mais au nombre de points de vues limitées. J'ai utilisé principalement des images issues de ce casque de collection dont j'ai finit par trouver l'origine après avoir terminé mon propre casque. Bref, aucune vue de face ou de l'arrière pour les proportions, seule une vue de côté utilisable ainsi que divers autres points de vue.

Je précise que pour gérer mes références, j'utilise le logiciel PureRef. (Il vaut ses 5 EUR optionnels)

Scan 3D

Qui dit casque dit travailler à l'échelle. C'est ici la grande inconnue pour bon nombre de personnes, dès qu'il s'agit de travailler à la bonne taille dans ZBrush, mais aussi comment être sur que le modèle est à la bonne taille dans le monde réel. Pour ce dernier point, j'ai fait un scan 3D de ma tête avec l'aide de ma femme et du logiciel PhotoScan d'Agisoft.

Vous pouvez voir ci-dessous l'ensemble des photos utilisées (il y en a trop 😉

Ci-dessous le scan résultant avec la texture. Ce n'est pas terrible en qualité, mais je ne cherche pas à avoir un scan ultra précis. Seules les proportions me sont nécessaires.

J'ai ensuite amené le scan dans ZBrush pour faire un tout petit peu de nettoyage, c'est à dire changer un peu la forme des cheveux et surtout le mettre à l'échelle. Pour cette opération, j'ai mesuré sur ma tête la distance entre l'extérieur des deux yeux, puis la distance entre l'arête du nez et le menton. Il ne me restait plus qu'à utiliser l'échelle avec TranPose pour reproduire ces valeurs dans ZBrush.

Je précise que j'ai travaillé tout au long du projet au 1/100. Par exemple, la distance entre l'extérieur des yeux est de 10cm, ce qui fait 100mm. Dans ZBrush cette distance fait alors 1 "unité". Pourquoi ? Car ZBrush travaille mieux dans un ordre de grandeur situé entre 0.5 et 10~20 "unités". Pour l'exportation, je n'ai qu'à tout multiplier par 100 via le plugin 3D Print Hub, donc cela ne pose aucun problème.

Gabarit

Avant de me lancer dans la modélisation, il est impératif de vérifier que je ne m'étais pas trompé dans la taille. Rien n'aurait été plus problématique que de se rendre compte que le casque est trop petit (impossible à porter) ou trop grand. J'ai donc modélisé très rapidement un gabarit avec le ZModeler avec une petite marge de manœuvre comme présenté ci-dessous.

Je l'ai par la suite imprimé en FDM avec l'Ultimaker 2+ et ô joie, tout était à la bonne taille, comme vous pouvez le voir ci-dessous. Plus rien ne m'empêchait alors de passer à la phase de production. Constatez que le volume des cheveux à un gros impact sur les problèmes de taille. J'aurai du porter une cagoule/bonnet lors du scan.

La modélisation

Je parle bien ici de modélisation et non de sculpture. L'intégralité de la création du casque a été réalisée à l'aide des outils polygonaux de ZBrush à quelques exceptions près : Topology Brush pour créer certaines parties, Panel Loops pour créer une épaisseur constante sur l'ensemble des pièces, ZModeler pour de nombreuses parties et affinage d'autres, retopologie avec les ZSphères, etc...

La première étape de la construction du casque a été de mettre en place les volumes, c'est à dire travailler la forme du casque pour se rapprocher le plus possible du modèle original, tout en gardant une cohérence avec le scan 3D de ma tête. Cette étape n'a pas été rapide car si les fondations ne sont pas bonnes, le résultat ne le sera pas non plus. C'est aussi un des gros avantages de travailler en modélisation polygonales avec un lissage dynamique : il n'y a que peu de points à manipuler à l'aide de la brosse Move pour affiner globalement les proportions.

Si vous regardez le modèle ci-dessous, on ne reconnait le casque que si l'on connait bien le film. Mais à ce niveau, cela serait une erreur de commencer certains détails intermédiaires si la forme de base est imparfaite.

Affinage des formes

Il y a un autre critère important à garder en tête tout au long du processus de création : l'impression 3D. Il est obligatoire de créer le modèle tout en pensant continuellement à "comment je vais imprimer cette partie" ou "est ce que cela va rentrer dans l'imprimante ?". Cela impose alors la nécessité de travailler en parties dès le début et non d'un seul bloc pour essayer de trouver vers la fin du processus de création comment tout découper et optimiser. (au mieux...)

Donc avant de penser découpe finale, j'ai opté pour des objets séparés pour chaque partie principale du casque, ce qui est fort heureusement bien marqué sur le casque de Kylo Ren : plaques frontales et latérales, partie avant du masque, protège nuque, etc. De par son design, on peut aussi cacher des zones de séparations facilement, comme autour de la grille chromée sur l'avant du masque.

Il y a eu un autre élément important à prendre en compte que fût le transport du casque lors d'un voyage, donc il faut qu'il puisse rentrer dans une valise une fois terminé... J'ai opté pour une construction finale en deux parties avec la partie frontale du masque qui sera d'un seul bloc et l'autre qui sera l'ensemble des blocs latéraux, arrière et frontal. Pour tenir les deux, des aimants ultra fort.

Finalisation des formes principales

A force d'affinage, je suis arrivé à ce qui me semblait cohérent et surtout correct par rapport au casque original. J'ai rajouté la grille frontale, créée en retopologie avec les ZSpheres et ainsi, mes formes et détails intermédiaires furent terminées.

Préparation et séparation des formes finales

Cette étape, cruciale pour la fabrication finale fût la plus longue et la plus fastidieuse. On quitte le côté artistique pour le côté 100% technique avec pour but de produire l'objet final qui sera à imprimer pour être ensuite réassemblé dans le monde réel. On y va alors franchement à coup d'opération booléennes et là, j'avoue que le Live Boolean de ZBrush change complètement la donne.

Ci-dessous, vous pouvez voir la partie support du masque frontal et sa grille associée, plus les formes de la partie bouche-nez. La grille a été dupliquée puis soustraite du support, tout en ajoutant un petit gap (via un Inflate) de façon à donner une tolérance nécessaire à l'assemblage. Pouvoir modifier les formes en temps réel avec les opérations booléennes permet de tout vérifier directement et d'appliquer les modifications en quelques clics.

Notez qu'à ce niveau, il n'y a aucun petit et micro détails, on est toujours à la phase de finalisation des formes, avec pour but de créer toutes les parties individuelles qu'il faudra ensuite imprimer. Un des autres buts est de voir quelles parties peuvent rentrer sans modifications dans le bac de l'impression et quelles autres vont devoir être découpées en plusieurs morceaux pour permettre l'impression. Mieux vaut anticiper cela le plus tôt pour pouvoir ensuite définir les zones de découpe de façon à les cacher le plus possible lors de l'assemblage.

Création des détails

Et voici le retour d'une phase un peu plus artistiques et surtout, utilisant les brosses de sculpture !

Vous pouvez voir le casque final avec ses détails, sculptés par-dessus les résultats d'opération booléennes. Le casque de Kylo Ren est plutôt en mauvais état (comparé à celui de son grand père...) et j'ai décidé de rajouter les marques d'usure sur le modèle avant l'impression 3D. C'est plus rapide et plus simple pour moi de faire ainsi que d'essayer de créer ces rayures et impacts sur l'impression 3d en résine par la suite.

J'ai utilisé pour cela les brosses d'Orb et celles de ZBrushGuide en plus de certaines brosses par défaut de ZBrush (Slash, Dam Standard, etc...). Notez la grande balafre sur la partie avant du casque. J'y ai caché la découpe de la forme de support de la grille qui était trop grande pour rentrer dans l'imprimante d'un seul bloc.

La grille du casque, au niveau des yeux est micro trouée à coup d'opération booléenne et le résultat est impeccable !

 

Découpes

Voici ci-dessous les différentes parties du modèle. Ici aussi, j'ai dû passer pas mal de temps à bien découper certaines pièces de façon à fiabiliser l'assemblage en rajoutant des ergots et préparer les supports pour les aimants.

Modèle final dans ZBrush

Ci-après un rendu dans ZBrush du modèle final. Notez que j'ai appliqué que des matériaux et je n'ai appliqué aucune texture (ou polypainting). Mais cela permet déjà de se donner une idée du résultat final.

Test d'impression 3D

Au début du projet, je pensais faire la majeure partie de l'impression 3D en FDM avec mon Ultimaker 2+ Extended. Elle permet de faire des grosses impressions et c'est une imprimante stable... mais...

Ci-dessous, les photos d'un essai d'impression de la partie la plus grande (l'extérieur) de la grille faciale chromée du casque. Et patatra. Malgré les supports, les zones de démarrages sont trop petites et l'impression du modèle en lui-même à du mal à bien démarrer. J'ai fait trois tests différents en jouant sur la matière et les différents paramètres avec toujours un résultat mauvais ou peu acceptable.

 

Jouer sur l'orientation des pièces permet de corriger le problème comme visible ci-après, toutefois cela m'a permis de prendre conscience que pour certaines grandes et fines formes, cela allait me poser de gros problèmes. Et le casque est majoritairement composé de ces parties. Fort heureusement, c'est un test que j'ai effectué au tout début du projet et qui m'a alors convaincu de basculer le projet intégralement sur la Form2, malgré un volume d'impression plus petit et un coût d'impression plus important.

Une autre raison de la bascule vers la Form2 est aussi la vitesse. Le FDM imprime bien plus lentement que le SLA, en grande partie à cause de la quantité de support nécessaire.

Préparation de l'impression pour la Form2

Ci-après, une série de captures d'écran de certaines parties du casque dans le logiciel PreForm, qui permet de préparer l'orientation du modèle et ses supports avant de lancer l'impression 3D sur l'imprimante 3D Form2. Pour information, la boite englobante grises est celle du volume maximum d'impression et la bleue, celle du/des modèle(s) : notez que plusieurs impressions sont vraiment à la limite de la zone d'impression. Il m'a fallu tester de nombreuses orientations pour faire rentrer les modèles dans les limites pour éviter des découpes supplémentaires. J'ai aussi dû changer certains paramètres de supports pour gagner 1 ou 2 mm et finalement faire rentrer le modèle dans l'imprimante.

Autre point non négligeable : la quantité de supports nécessaires. Pour certaines parties, j'avais trois fois plus de résine utilisée pour les supports que pour la forme en elle-même.

Nettoyage de l'impression 3D

Toutes les impressions ont été faites en 100 microns avec la résine grise V3. Même si la résolution est la plus basse de l'imprimante, cela m'a permet d'imprimer vite (voir les statistiques plus bas) pour une qualité vraiment très acceptables. Imprimer en 100 microns en SLA ou en FDM n'a strictement rien à voir, le SLA produit d'excellent résultats.

Sur la photo ci-dessous, on peut observer l'impression sur la plateforme de construction, directement en sortie d'imprimante. Ici aussi, une pièce qui prend toute la place en diagonale sur le plateau.

Sur cette photo, la grille avant, qui elle aussi prend un maximum de volume d'impression. A ce que vous pouvez constater, la pièce est trop grande pour rentrer intégralement dans le kit de nettoyage, ce qui m'a forcé à la nettoyer en deux fois. J'ai dû pour certaines pièces, enlever les supports avant d'effectuer le nettoyage, pour optimiser ce dernier.

Test d'assemblage

Voici une photo montrant un semblant de test d'assemblage de la partie frontale du masque : succès total, tout s'assemble parfaitement ! Vous pouvez voir sur le dessus du casque les deux excroissances qui reçoivent les aimants pour effectuer l'accroche des deux parties.

Assemblage final

Voici la partie qui m'a stressée le plus, même si j'ai adoré la faire : assembler le tout, coller les parties et stresser pour que tout s'assemble bien sans avoir le besoin de bidouiller. Il faut savoir que lors de cette étape, mon avion pour les US décollait moins de 24h plus tard. Ma marge de manœuvre pour réimprimer une pièce était très mince, sachant que la moindre impression pouvait prendre au minimum 10h.

J'ai utilisé pour l'assemblage de la Super Glue 3 et j'ai rempli les interstices à l'aide du mastique à maquette Tamiya avant de poncer le tout. La partie extérieure du casque est la plus importante, l'intérieur ne sera pas visible. Vous pouvez toutefois y voir ci-dessous les ergots d'assemblage et les supports pour les aimants latéraux (que je n'a pas utilisé). J'ai aussi renforcé l'intérieur avec un scotch double face très résistant et légèrement caoutchouté. Cela permet de renforcer l'assemblage et donner un peu de confort pour la tête.

Voici ci-dessous la partie frontale qui servira de support à la grille. Comme indiqué plus haut, j'ai dû séparer en deux cette partie et j'ai profité de la grosse balafre pour cacher la découpe. La grille située sur le dessus cache la majorité de la découpe, ne me laissant alors à mastiquer, poncer et reconstruire les zones non cachées par cette grille. Voici un bon exemple où l'anticipation du design permet d'optimiser au mieux l'impression 3D.

Test final et début de la peinture

Le grand moment de vérité : est-ce que toutes les parties vont bien s'assembler et surtout, est ce que ma tête ne sera pas trop grosse ou trop petite ?? Ô joie, tout s'est assemblé presque parfaitement et je peux porter le casque sans souci. Il y a quand même un endroit où il y a un petit décalage qui est visible, mais uniquement si on le sait, probablement à cause d'un manque de support. L'extrémité de la pièce s'est légèrement déformée à l'impression de ~2 mm.

Ensuite fût la phase de peinture. Ici aussi, beaucoup d'inconnues car ce n'est pas mon domaine de prédilection. J'ai opté pour de la peinture à maquette en bombe (Tamiya) et avec uniquement deux couleurs, un noir semi-satiné et un gris chromé. Je n'avais pas dans le magasin de peinture vraiment chromée. Je précise à ce stade que mon avion décollait 12h plus tard.

Vous pouvez aussi voir l'effet d'usure/salissure sur la partie chromée. J'ai utilisé la technique du pinceau sec, c'est à dire enlever le maximum de peinture du pinceau avant de le passer sur la forme à salir. Comme ça seuls quelques dépôts de peinture apparaissent. J'ai ensuite appliqué avec un coton tige un léger dissolvant sur les coins et certaines zones salies pour affirmer l'effet d'usure.

Voici ci-après le casque sur ma tête avec la peinture terminée et le tout assemblé (mal à droite, cela se voit sur le côté). Toujours sur la peinture, j'ai utilisé une peinture en pot chromée pour remplir certaines zones écorchées, fissurées, abimées pour donner le côté usée aux parties noir. ici aussi, avec un pinceau très légèrement chargé en peinture pour éviter les bavures.

En voyage...

Et voici le casque au ZBrush Summit à Los Angeles, sur une écharpe "Kylo Ren" achetée sur Amazon.

Moi avec mon casque. Je ne vous cache pas qu'il fait vite chaud en dessous surtout avec le tour de cou et l'écharpe. L'odeur de peinture et colle n'est pas non plus des plus plaisante, mais c'est supportable. Au passage, l'utilisation des aimants fût une très bonne idée bien que la colle est moins résistante que la puissance des aimants entre eux !

Voici le casque sur la scène du ZBrush Summit, durant la présentation de Star Wars BattleFront II par EA Motive, j'étais très fier 🙂

Coût

Attaquons le sujet qui fâche : est-ce que faire son casque est rentable ? Oui et non en fait, cela va dépendre de votre passion et de vos compétences techniques et artistiques. Tout d'abord, c'est des dizaines d'heure de travail en plus des connaissances de ZBrush et de l'impression 3D. Ce n'est pas un projet à mettre dans les mains d'un grand débutant, surtout pour la partie technique. Ensuite, oui, il y a un coût important, en voici le détail :

• 1.4L de résine : 229 EUR
• 1 bac d'impression : 66 EUR
• 10 litres d'alcool IPA : 34 EUR
• Outils de ponçage (Japonais) : 6 EUR
• Peinture : 52 EUR
• Colle / scotch double face : 25 EUR
• Divers (papier, peinture de masquage, pinceau, etc..) : 14 EUR

Total en matériaux : 426 EUR

Cela n'inclut donc pas l'amortissement de la machine (4000 EUR TTC) et l'électricité, la machine ayant tournée 4 jours, 11h et 30 min pour tout imprimer, l'eau et une palanquée d'outils que j'avais déjà. On pourrait arrondir le prix final à environ 450 EUR TTC, sans la main d'œuvre.

Maintenant, si on regarde les casques disponibles en ligne et de haute qualité, similaire au mieux, le seul existant coûte 699 USD. Donc oui, pour un méga fan, c'est rentable si on à les moyens techniques, artistiques et l'envie de le faire. Sinon, autant acheter un casque de collection sachant que si je devais le vendre, le prix serait bien plus du double vu qu'il s'agit d'un modèle unique.

Conclusion

Ce projet fût passionnant pour moi car j'avoue vraiment adorer ce mix de virtuel et réel combiné à de la technicité et avec pour but un vrai projet. J'y ai appris pas mal de choses et je vais apprendre de certaines de mes erreurs.

Au final, le résultat est vraiment très convaincant et si j'avais eu une ou deux journées de plus, cela aurait été encore mieux avec un peu plus de ponçage sur certaines parties et appliquer un mix de peintures noirs pour donner plus de variations sur le côté brillant/mat. En fait le casque est tellement bien fait (soyons modeste !) que beaucoup de personnes au ZBrush Summit ont pensé que c'était un casque de collection et ne comprenaient pas pourquoi nous exposions cela... jusqu'à ce qu'on leur dise que c'était fait avec ZBrush et en impression 3D.

Maintenant, il me reste plus qu'à faire le sabre laser !

 

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Les vidéos

Pour ceux qui veulent suivre le processus de création en vidéo, voici les enregistrement des mes live stream sur ZBrushLive. C'est en anglais, mais vous devriez pouvoir suivre grâce à mon "French Accent"!