Les Bases de la 3D
Article 3D proposé par Panther le Samedi 02 Décembre 2006 à 23h49
Les différentes méthodes de modélisation
Les différentes méthodes de modélisation
Modélisation par Combinaison
Il s'agit là de la forme de modélisation la plus simple qui consiste donc à l'assemblage de différentes formes de bases, ou d'objets divers afin de créer une autre pièce.
Pour créer de nouvelles formes à partir de formes simples on peut également utiliser les opérations booléennes. Les opérations booléennes permettent d'ajouter, de soustraire des objets entre eux ou encore de prendre leur intersection.
Prenons un Cube A et un Cylindre B :
A+B (rien de très révolutionnaire, ok), A-B (hmm pas mal) et A inter B (intéressant !)
Un petit Exemple :
Un cendrier tout en booléen : 2 Cubes pour la base et 4 Cylindres pour les arrondis.
Comme vous le voyez ce type de modélisation à l'aide de primitives seules ou d'objet simples ne permet pas de faire des objets très complexes. En revanche cela est très simple, est il s'agit là d'un bon moyen pour débuter en 3D.
Par contre ce type de modélisation est tout à fait applicable à des objets plus complexes... On peut utiliser un objet polygonal et un objet spline et créer un nouvel objet à partir d'une combinaison booléenne des deux par exemple...
Par contre les opération booléennes sont souvent causes de problème de maillage au niveau d'objets assez important...attention donc, à utiliser avec modération !
Pour créer de nouvelles formes à partir de formes simples on peut également utiliser les opérations booléennes. Les opérations booléennes permettent d'ajouter, de soustraire des objets entre eux ou encore de prendre leur intersection.
Prenons un Cube A et un Cylindre B :
A+B (rien de très révolutionnaire, ok), A-B (hmm pas mal) et A inter B (intéressant !)
Un petit Exemple :
Un cendrier tout en booléen : 2 Cubes pour la base et 4 Cylindres pour les arrondis.
Comme vous le voyez ce type de modélisation à l'aide de primitives seules ou d'objet simples ne permet pas de faire des objets très complexes. En revanche cela est très simple, est il s'agit là d'un bon moyen pour débuter en 3D.
Par contre ce type de modélisation est tout à fait applicable à des objets plus complexes... On peut utiliser un objet polygonal et un objet spline et créer un nouvel objet à partir d'une combinaison booléenne des deux par exemple...
Par contre les opération booléennes sont souvent causes de problème de maillage au niveau d'objets assez important...attention donc, à utiliser avec modération !
Modélisation par Courbe ou Splines
Dans ce type de modélisation, on utilise des courbes (aussi appelées Splines dans certains logiciels) pour créer des objets.
Révolution :
On utilise une courbe que l'on fait tourner autour d'un axe afin de créer un objet parfaitement cylindrique.
L'exemple le plus classique, le verre :
Le verre obtenu après révolution à gauche, le profil utilisé à droite.
Extrusion :
On dessine une courbe que l'on va extruder, c'est à dire prolonger sur un axe ou plusieurs.
Exemple : Un morceau de tôle :
À gauche la courbe utilisé, à droite l'objet obtenu après extrusion.
Surface tendue ou objet peau :
On dessine plusieurs courbes que l'on va relier entre elles.
Exemple : Un tube quelconque :
À gauche les 5 courbes utilisées, à droite l'objet obtenu.
Révolution :
On utilise une courbe que l'on fait tourner autour d'un axe afin de créer un objet parfaitement cylindrique.
L'exemple le plus classique, le verre :
Le verre obtenu après révolution à gauche, le profil utilisé à droite.
Extrusion :
On dessine une courbe que l'on va extruder, c'est à dire prolonger sur un axe ou plusieurs.
Exemple : Un morceau de tôle :
À gauche la courbe utilisé, à droite l'objet obtenu après extrusion.
Surface tendue ou objet peau :
On dessine plusieurs courbes que l'on va relier entre elles.
Exemple : Un tube quelconque :
À gauche les 5 courbes utilisées, à droite l'objet obtenu.
Modélisation Polygonale
On commence avec un cube ou une autre primitive, puis on le modifie, on extrude une face, puis deux, puis on bouge quelques points, quelques faces. Voilà comment l'on pourrait résumer la modélisation polygonale, tout se fait à l'aide des points, arètes et faces...
Souvent, on obtient un modèle avec peu de polygones, assez simple, on applique alors une subdivision sur le modèle. C'est à dire que l'ordinateur va diviser chacune des faces en plusieurs faces, le tout en adoussissant les angles, afin d'obtenir un modèle plus lisse, plus doux sans angles. C'est comme cela que l'on peut obtenir des modèles organiques, des surfaces courbes...
Il faut alors jouer avec les polygones, et le niveau de subdivision pour obtenir le résultat souhaité, exemples en images :
Un Cube, le même cube subdivisé une fois, puis subdivisé deux fois.
Toujours le même cube, mais la face du haut a reçue quelques polygones de plus.
On peut donc voir que lorsque le cube a été subivisé plusieurs fois, il est plus lisse mais disposé également de plus de faces. Il est alors plus difficile de travailler dessus, il faut bouger un polygone puis un autre petit autre , puis un autre afin de modifier le modèle. C'est pourquoi dans la plupart des logiciels, on travaille avec un modèle ayant peu de polygones ou peu, puis lors de la phase de rendu, c'est l'ordinateur qui se charge de subdiviser votre objet. Ceci a deux avantages, tout d'abord c'est beaucoup plus facile de travailler car on dispose de moins de polygones, ensuite cela rend le travail plus fluide (plus y a de polygones et plus cela va ralentir votre ordinateur évidemment...).
Voici quelques fonctions usuelles de la modélisation polygonale :
L'extrusion : Cette fonction consiste à créer une nouvelle face à partir d'une autre. Celle ici est crée généralement en face de la première , le long de la normale. La normale est la droite qui passe par le centre de la face et qui lui est perpendiculaire.
L'extrusion peut très bien être appliqué à des arètes ainsi qu'à des points. De plus l'extrusion ne se fait pas forcément le long de la normale...
Extrusion le long de la normale.
L'extrusion interne : Il s'agit d'une variante de l'extrusion. Il s'agit d'une extrusion qui se fait sur le plan de la face sélectionné. Par contre la face obtenue sera plus ou moins grande. Explications en images :
Deux extrusions internes : dans la première à gauche, la nouvelle face est plus petite que l'originale ; dans la seconde la nouvelle face est plus grande.
Biseau : Il s'agit d'une opération qui consiste à adoucir les arètes en créant une face supplémentaire entre les faces situées de part et d'autre de l'arète.
Chanfrein : Comme pour le biseau il s'agit d'adoucir une arète, mais en rajoutant plusieurs faces :
Exemple :
Voici ce que l'on peut obtenir en modélisation polygonale.
(à gauche, modèle non subdivisé ; à droite modèle subdivisé.)
Souvent, on obtient un modèle avec peu de polygones, assez simple, on applique alors une subdivision sur le modèle. C'est à dire que l'ordinateur va diviser chacune des faces en plusieurs faces, le tout en adoussissant les angles, afin d'obtenir un modèle plus lisse, plus doux sans angles. C'est comme cela que l'on peut obtenir des modèles organiques, des surfaces courbes...
Il faut alors jouer avec les polygones, et le niveau de subdivision pour obtenir le résultat souhaité, exemples en images :
Un Cube, le même cube subdivisé une fois, puis subdivisé deux fois.
Toujours le même cube, mais la face du haut a reçue quelques polygones de plus.
On peut donc voir que lorsque le cube a été subivisé plusieurs fois, il est plus lisse mais disposé également de plus de faces. Il est alors plus difficile de travailler dessus, il faut bouger un polygone puis un autre petit autre , puis un autre afin de modifier le modèle. C'est pourquoi dans la plupart des logiciels, on travaille avec un modèle ayant peu de polygones ou peu, puis lors de la phase de rendu, c'est l'ordinateur qui se charge de subdiviser votre objet. Ceci a deux avantages, tout d'abord c'est beaucoup plus facile de travailler car on dispose de moins de polygones, ensuite cela rend le travail plus fluide (plus y a de polygones et plus cela va ralentir votre ordinateur évidemment...).
Voici quelques fonctions usuelles de la modélisation polygonale :
L'extrusion : Cette fonction consiste à créer une nouvelle face à partir d'une autre. Celle ici est crée généralement en face de la première , le long de la normale. La normale est la droite qui passe par le centre de la face et qui lui est perpendiculaire.
L'extrusion peut très bien être appliqué à des arètes ainsi qu'à des points. De plus l'extrusion ne se fait pas forcément le long de la normale...
Extrusion le long de la normale.
L'extrusion interne : Il s'agit d'une variante de l'extrusion. Il s'agit d'une extrusion qui se fait sur le plan de la face sélectionné. Par contre la face obtenue sera plus ou moins grande. Explications en images :
Deux extrusions internes : dans la première à gauche, la nouvelle face est plus petite que l'originale ; dans la seconde la nouvelle face est plus grande.
Biseau : Il s'agit d'une opération qui consiste à adoucir les arètes en créant une face supplémentaire entre les faces situées de part et d'autre de l'arète.
Chanfrein : Comme pour le biseau il s'agit d'adoucir une arète, mais en rajoutant plusieurs faces :
Exemple :
Voici ce que l'on peut obtenir en modélisation polygonale.
(à gauche, modèle non subdivisé ; à droite modèle subdivisé.)
Modélisation par Données
Il ne s'agit pas vraiment d'un type de modélisation. En fait on s'appuie sur des logiciels dans lesquel pour créer des images il faut juste rentrer des valeurs, cocher des cases...etc
Ce type de "modélisation" variant d'un logiciel à l'autre, il n'y a pas de règles générales à connaître. Si ce n'est qu'il faut souvent faire de nombreux essais avaant d'arriver au résultat souhaité !
Ci dessous Terragen, tout se fait à l'aide de boutons, curseurs...
À partir de fenètres commes celles-là, on obtient ceci :
Image crée par Jeff Brown
Ce type de "modélisation" variant d'un logiciel à l'autre, il n'y a pas de règles générales à connaître. Si ce n'est qu'il faut souvent faire de nombreux essais avaant d'arriver au résultat souhaité !
Ci dessous Terragen, tout se fait à l'aide de boutons, curseurs...
À partir de fenètres commes celles-là, on obtient ceci :
Image crée par Jeff Brown
Modélisation par "Code"
Cette modélisation est très spéciale car on ne voit pas du tout ce que l'on fait. En effet ce type de modélisation s'apparente plus à du codage, à de la programmation qu'à de la modélisation. Avant de se lancer dans une modélisation de ce type, il faut bien connaître toutes les commandes ! Ce qui demande un temps assez long d'apprentissage !
De tels logiciels sont assez rares, et ils sont plutôt utilisés pour leur moteur de rendu comme Pov-Ray.
De tels logiciels sont assez rares, et ils sont plutôt utilisés pour leur moteur de rendu comme Pov-Ray.