Dans cet article, nous allons nous concentrer sur certains outils et processus spécifiques utilisés dans la modélisation 3D polygonale.
Dans modélisation polygonale, un artiste crée une représentation numérique d’un objet 3D avec un maillage géométrique composé de faces, d’arêtes et de sommets. Les faces sont généralement quadrilatérales ou triangulaires et constituent la surface du modèle 3D. À l'aide des techniques suivantes, un modélisateur transforme méthodiquement un maillage 3D primitif (généralement un cube, un cylindre ou une sphère) en un modèle 3D complet:
Extrusion
L'extrusion est une méthode permettant d'ajouter une géométrie à une primitive polygone et l'un des principaux outils utilisés par un modélisateur pour commencer à mettre en forme un maillage.
Par extrusion, un modélisateur manipule le maillage 3D soit en repliant une face sur elle-même (pour créer une empreinte), soit en extrudant la face vers l'extérieur le long de sa surface. surface normale - le vecteur directionnel perpendiculaire à la face polygonale.
L'extrusion d'une face quadrilatérale crée quatre nouveaux polygones destinés à combler le fossé entre sa position de départ et de fin. L’extrusion peut être difficile à visualiser sans un exemple concret:
- Considérons une forme de pyramide simple, avec une base quadrilatérale (4 tranchants). Un modélisateur pourrait transformer cette pyramide primitive en une forme de maison en sélectionnant la base de la pyramide et en l’extrudant dans la direction Y négative. La base de la pyramide est décalée vers le bas et quatre nouvelles faces verticales sont créées dans l'espace situé entre la base et le capot. On peut voir un exemple similaire dans la modélisation des pieds d’une table ou d’une chaise.
- Les bords peuvent également être extrudés. Lors de l'extrusion d'un bord, celui-ci est essentiellement dupliqué. Le bord dupliqué peut ensuite être tiré ou tourné dans un sens différent de l'original, une nouvelle face polygonale étant automatiquement créée pour relier les deux. C’est le principal moyen de façonner la géométrie dans le modélisation de contour processus.
Subdivision
La subdivision est un moyen pour les modélisateurs d’ajouter une résolution polygonale à un modèle, de manière uniforme ou sélective. Comme un modèle polygonal commence généralement à partir d'une primitive à faible résolution avec très peu de faces, il est presque impossible de produire un modèle fini sans au moins un certain niveau de subdivision.
- UNE subdivision uniforme divise la surface entière d'un modèle de manière uniforme. Les subdivisions uniformes sont généralement complétées sur une échelle linéaire, ce qui signifie que chaque face polygonale est subdivisée en quatre. La subdivision uniforme aide à éliminer les "blocages" et peut être utilisée pour lisser uniformément la surface d'un modèle.
- Edge Loops - La résolution peut également être ajoutée en plaçant de manière sélective des boucles supplémentaires. Une boucle de contour peut être ajoutée sur tout ensemble contigu de faces polygonales, en subdivisant les faces sélectionnées sans ajouter inutilement de la résolution au reste du maillage. Les boucles de contour servent généralement à ajouter de la résolution dans les régions d’un modèle nécessitant un niveau de détail disproportionné par rapport à la géométrie proche (les articulations du genou et du coude d’un modèle de personnage en sont un excellent exemple, de même que les lèvres et les yeux).Les boucles de contour peuvent également être utilisées pour préparer une surface en vue de son extrusion ou de sa subdivision uniforme. Lorsqu'une surface est uniformément subdivisée, les arêtes dures sont arrondies et lissées. Si une subdivision est requise mais que le modélisateur souhaite conserver certaines arêtes dures, vous pouvez les conserver en plaçant une boucle d'arête de chaque côté de l'arête en question. Ce même effet peut être obtenu en utilisant un biseau , discuté ci-dessous.
Biseaux ou chanfreins
Si vous avez déjà fréquenté les domaines de l'ingénierie, du design industriel ou du travail du bois, le mot biseau peut déjà avoir un peu de poids pour vous.
Par défaut, les contours d'un modèle 3D sont infiniment nets - une condition qui ne se produit pratiquement jamais dans le monde réel. Regarde autour de toi. Inspecté de près, presque chaque bord que vous rencontrerez aura une sorte de conicité ou de rondeur.
Un biseau ou un chanfrein prend en compte ce phénomène et permet de réduire la dureté des arêtes d'un modèle 3D:
- Par exemple, chaque bord d'un cube se produit à une convergence de 90 degrés entre deux faces polygonales. Le biseautage de ces bords crée une face étroite de 45 degrés entre les plans convergents pour adoucir l'apparence du bord et aider le cube à interagir avec la lumière de façon plus réaliste. La longueur (ou décalage ) du biseau, ainsi que sa rondeur peut être déterminée par le modélisateur.
Raffinage / Mise en forme
Également appelée «sommation par poussée et par traction», la plupart des modèles nécessitent un certain niveau de raffinement manuel. Lors du raffinage d'un modèle, l'artiste déplace les sommets individuels le long des axes x, y ou z pour affiner les contours de la surface.
Le travail d'un sculpteur traditionnel peut être considéré comme une analogie suffisante pour le raffinement: lorsqu'un sculpteur travaille, il bloque d'abord les grandes formes de la sculpture en se concentrant sur la forme générale de sa pièce. Ensuite, il revisite chaque région de la sculpture avec un "pinceau à rateau" pour en ajuster la surface et tailler les détails nécessaires.
Raffiner un modèle 3D est très similaire. Chaque extrusion, biseau, boucle d'arête ou subdivision est généralement accompagnée d'au moins un peu de raffinement sommet par sommet.
L'étape de raffinement peut être fastidieuse et consomme probablement 90% du temps total qu'un modeleur consacre à une pièce.Cela peut prendre seulement 30 secondes pour placer une boucle de chant ou extraire une extrusion, mais il ne serait pas rare qu'un modeleur passe des heures à affiner la topologie de surface à proximité (en particulier dans la modélisation organique, où les modifications de surface sont lisses et subtiles ).
Le raffinement est finalement l’étape qui fait passer un modèle d’un travail en cours à un actif fini.
