LES BASES DE LA MODÉLISATION

THEO RIE LES BASES DE LA MODÉLISATION 1 er trim OCTOBRE 2007 remarques DIFFÉRENTS TYPES DE 3D MODELEUR FILAIRE Le plus simple et le plus économe en mémoire. L objet est défini uniquement par des lignes et des points. Entre les lignes, il n y a rien, la notion de matière n existe pas, n est plus utilisé aujourd hui. MODELEUR SURFACIQUE (rhino 3D) L objet est défini par sa peau, son enveloppe. C est un modèle intéressant pour représenter des objets creux aux formes extérieures complexes (carrosseries, coque bateau, carlingue avion,...) MODELEUR VOLUMIQUE (3Dsmax, Maya, Blender, Autocad, Catia, Proengineer,...) Mode de représentation le plus complet, mais le plus exigeant en calcul, c est la meilleure description de l objet. COMMENT CRÉER DES OBJETS 3D? CAS SIMPLE POUR OBTENIR UN OBJET : Utilisation de volumes élémentaires : cônes, sphères, parallélépipède, tore,... Extrusion à partir d une forme 2D, on donne une épaisseur à l objet Solide de révolution à partir d une forme 2D que l on fait tourner autour d un axe Par assemblage ou combinaison de volume primitif Par déformation/extrusion d un volume simple AVANT DE COMMENCER À MODÉLISER DÉFINIR SON OBJECTIF Avant de commencer à ouvrir le moindre logiciel, il faut se donner un objectif précis. Le but de toute modélisation est d obtenir une image fixe ou animée or cette image représente quelque chose. Ou tout du moins chaque personne qui verra votre image s en fera une idée, une représentation, une lecture. Pour éviter de perdre votre lecteur, ou de vous perdre vous devez avoir une représentation bien établie de ce à quoi vous voulez aboutir. Pour cela, il faut avoir un exemple de ce que l on veut réaliser un croquis pour une image fixe, un story-board, un scénario et de nombreux croquis pour une animation. Le but de ces pré-études est de nous faire gagner du temps, les plus grandes pertes de temps (et d argent) en production sont dues à des erreurs de conception. CRÉER UN CARNET DE NOTE D INTENTION Donc en plus des croquis de base, il est intéressant de créer un carnet de note d intentions : Qu est-ce que je veux représenter? Quel style je veux donner? Quelles couleurs utilisées? Quels matériaux? Quelle ambiance? Quelle va être la composition de mon image? Quelles sont les sensations que je veux faire ressentir au lecteur? 1

Faire des planches, des collages des idées, des influences qui motivent le projet. Cela est d autant plus important lors d un travail d équipe car chaque protagoniste possède sa vision propre et que chacun doit partager sa vision avec les autres pour faire avancer le projet. La phase de conception terminée, on peut commencer le projet. MÉTHODOLOGIE On débute avec la création d un dossier spécifique pour le projet. Dans ce dossier, on prévoit un dossier pour la conception, un dossier pour les textures, un dossier pour les sauvegardes et un dossier pour les rendus. Au fur et à mesure du déroulement du projet, il faut penser à faire des sauvegardes régulières. Pour cela, on s aidera dans le menu PERSONNALISER / PRÉFÉRENCES / ONGLET FICHIER, régler les chemins de sauvegarde, ainsi que leur incrémentation pour conserver un historique du projet. Afin de bien respecter les proportions, n hésitez pas à créer un cube parfait qui servira de référence dans la scène et par rapport à la réalité. Avant de commencer à modéliser un objet, il faut réfléchir aux meilleures méthodes à employer pour créer l objet. Chaque objet créé doit être désigné par un nom caractéristique afin de faciliter sa recherche dans la scène. En plus de le renommer, on lui donne une couleur spécifique pour mieux le repérer visuellement. Lorsque l on modélise, il faut aussi conserver en tête les cadrages choisis pour éviter de modéliser des objets ou des parties d objets hors-cadre. Enfin lors des sauvegardes, il faut adopter une nomenclature claire afin de s y retrouver. MÉTHODES de CRÉATION d un OBJET 1. On va sur l onglet Créer/Create du panneau de commande. 2. On clique sur l un des boutons en fonction de la nature de l objet souhaité. Choisissons Géométrie. 3. On choisit une sous catégorie, dans notre cas Primitives Standards. 4. On choisit un type d objet. 5. On crée l objet, soit approximativement dans une vue grâce à la souris, soit précisément en tapant les paramètres au clavier. 6. On ajuste les paramètres de notre objet directement dans l onglet Créer, sinon dans l onglet Modifier. 7. On le renomme et on change sa couleur. CONSEIL : lorsque l on crée un objet sur la scène, il vaut mieux faire cela dans la fenêtre Dessus/Top. Car 3ds commence par la largeur (x), puis la longueur (y) et termine par la hauteur (z); or cela correspond à l agencement des axes de la vue de dessus. Il est ainsi bien plus facile de se repérer par la suite. 2

LES DIFFÉRENTS OBJETS GÉOMÉTRIQUES DU MENU «CRÉER» LES PRIMITIVES STANDARDS LE CUBE - largeur - longueur - hauteur LES PARAMÈTRES SYSTÉMATIQUES - nombre de division dans la largeur - nombre de division dans la longueur - nombre de division dans la hauteur LA SPHÈRE les paramètres géométriques : - rayon - nombre de division La sphère présente des faces rectangulaires. LA GÉOSPHÈRE - rayon - nombre de division La différence avec la sphère se situe au niveau de la forme des faces, pour la géosphère elle sont triangulaires. 3

LE CYLINDRE - rayon - nombre de côtés - hauteur LE CÔNE - rayon de son cercle de base - rayon de son cercle de sommet - hauteur - nombre de côté LE TUBE - rayon du cercle extérieur - rayon du cercle intérieur - hauteur - nombre de côté LE TORE - rayon du cercle extérieur - son rayon propre - nombre de segment 4

LA PYRAMIDE - largeur de sa base - longueur - hauteur de son sommet LE PLAN - largeur - longueur - nombre de segment LA THÉIÈRE 5

LES PRIMITIVES ÉTENDUES CAS PARTICULIER Les primitives étendues sont des objets géométriques un peu plus complexes et ne s appliquant qu à des cas spécifiques. LES OBJETS COMPOSÉS Les objets composés se créent à partir d objet déjà existant. MORPH : Il s agit d une fonction de morphing, mais on retrouve également une fonction morphing dans les modificateurs. On utilisera plutôt cette dernière car elle est plus souple à utiliser. CONFORM : Elle permet de faire épouser à un objet la forme d un autre objet. Son application la plus typique est lorsque l on veut faire coller une route à un paysage. SCATTER : Cette fonction permet de disperser une multitude de copies d un objet, sur la scène ou sur la surface d un autre objet. CONNECT : Cette fonction permet de relier 2 objets par leurs faces maquantes. Cet outil n est pas adapté aux nurbs car il les convertit en de nombreux objets maillés et non en un maillage général global. SHAPEMERGE : Elle réalise des opérations booléennes sur un objet 3D à partir d une ou plusieurs formes 2D. Les formes sont imbriquées dans le maillage de l objet 3D. BLOBMESH : Cette fonction créé des métaboules à partir d objet 3D ou de particules. Les métaboules sont des objets sphériques qui vont fusionner lorsqu ils se rapprochent. Cela va servir à créer des surfaces organiques ou des effets de liquide. TERRAIN : Elle permet de générer un relief à partir de splines et de le colorer en fonction de l altitude. Il est moins lourd à gérer que le modificateur Displace qui modifie un maillage à partir d une image. => Très pratique pour les utilisations type Architecture. 6

LOFT : Cette fonction extrusion permet de construire des objets 3D en fonction d une ou de plusieurs formes 3D et d une trajectoire. MESHER : Principalement utilisé pour les systèmes de particules, il peut être utilisé sur d autres objets. Il transforme les objets procéduraux en objets maillables à qui on peut appliquer des modificateurs. BOOLEAN : Elle permet de réaliser des combinaisons entre plusieurs objets. PROBOOLEAN : La fonction booléenne, mais en mieux. PROCUTTER : Fonctionne comme ShapeMerge, un objet 3D et plusieurs formes 2D, il est très utile couplé avec reactor pour réaliser des explosions. LES BOOLÉENNES Les booléennes se basent sur les opérations mathématiques du même nom qui concernent des problèmes de logique. Nous avons donc à notre disposition des opérations d union, de soustraction et d interaction. 7

LES FORMES 2D Les formes 2D sont des objets filaires qui ne forment pas de surface lors de leur création. Ils sont donc invisibles lors du rendu. LES GRILLES SURFACIQUES LES GRILLES SURFACIQUES servent à réaliser des surfaces comme les sols, mais elles servent aussi à réaliser des modélisation plus complexes ayant peu de forme anguleuse. LES QUAD PATCH créent une grille surfacique formées des faces rectangulaires. LES TRI PATCH créent des grille surfacique aux faces triangulaires, à la manière des géosphères LES NURBS Les NURBS ont été spécialement conçues pour la modélisation 3D, le terme NURBS signifie Non Uniform Rational B-Spline. La propriété essentielle des courbes et des surfaces NURBS est de ne pas être affectées par les transformations d affinement géométrique standard, ni par les projections en perspective. Les CV controlent l objet localement, la modification d un CV n affecte pas les CV voisins. De plus, le treillis de contrôle qui relie les CV entoure la surface, il forme une enveloppe convexe. 8

LIBRAIRIE AEC La librairie AEC vise surtout à améliorer la productivité des projets architecturaux, c est donc une bibliothèque d objets près-modélisé. On y trouvera des portes, des fenêtres, des escaliers, des murs, de la végétation, des clotures,... 9

LES CAS USUELS POUR CONSTRUIRE UN OBJET 3D 1/ On utilise des volumes élémentaires : cube, sphère, Pour cela, on fait appel aux FONCTIONS STANDARDS ET PRIMITIVES étendues du menu Créer (Créer > Primitives Standards > ou Créer > Primitives Étendues > ). 2/ PAR EXTRUSION À partir d une forme 2D, on donne une épaisseur à l objet en fonction d une trajectoire. Pour cela, on créé d abord une forme 2D grâce aux fonctions splines contenues dans le menu Créer (Créer > Contour > ). Une fois ce profil obtenu on réalise grâce aux mêmes outils de dessin 2D la trajectoire que suivra le profil (Créer > Contour > ). Enfin, on réalise l extrusion, on va dans le panneau Objets Composés et on sélectionne l option Extrusion (Créer > Objets Composés > Extrusion). Là, on choisit notre profil, puis on choisit le chemin d extrusion. 3/ SOLIDES DE RÉVOLUTION On crée d abord une forme 2D (Créer > Contour > ) que l on fait tourner suivant un axe choisi (Modificateur > Extrusion) 10

4/ ASSEMBLAGE OU COMBINAISON de volumes 3D. On créé un premier objet, puis un second et on leur applique une opération booléenne (Créer > Objets Composés > Booléen) 5/ LOW POLYGON On commence toujours par créer un objet primitif auquel on augmente le nombre de segment créé (Créer > Primitives Standards > ou Créer > Primitives Étendues > ). On applique un modificateur Éditer Maille (Modificateurs > Éditer Maille), puis on déplace, modifie les sommets, segments ou faces à travers le menu Edit Geometry (Panneau de Commandes > Modifier > Éditer Maille > Géométrie) 6/ Modélisation par OBJET POLYGONAL, il s agit de la même méthode que la modélisation low polygon par contre on travaille sur un objet transformé en objet polygonal. On créé un objet primitif auquel on applique un modificateur Éditer Polygone (Modificateurs > Éditer Poly). La différence majeure est que l objet polygonal peut gérer des faces ayant un nombre de côtés supérieurs à 4. 7/ Modélisation grâce aux OUTILS DE SURFACE. On créé un objet en filaire (Créer > Contour > ) auquel on applique les modificateurs CrossSection et Surface (Modificateurs > CrossSection et Modificateurs > surface). 11