Sur ce site, nous avons eu l'occasion de couvrir à la fois le surfaçage et le rendu, et nous avons récemment discuté de l'anatomie d'un modèle 3D. Malheureusement, nous avons jusqu'ici négligé de fournir des informations détaillées sur le processus de modélisation 3D.
Afin de rectifier les choses, nous avons travaillé d'arrache-pied à la préparation de quelques articles qui traitent à la fois des aspects artistiques et techniques de la modélisation 3D. Bien que nous ayons fourni une introduction générale à la modélisation dans notre analyse du pipeline d’infographie, celle-ci était loin d’être exhaustive. La modélisation est un sujet vaste et un petit paragraphe peut à peine effleurer la surface et rendre justice au sujet.
Dans les prochains jours, nous fournirons des informations sur certaines des techniques courantes et les considérations que doivent prendre en compte les modélisateurs travaillant sur vos films et vos jeux préférés.
Pour la suite de cet article, nous allons commencer par introduire sept techniques courantes utilisées pour créer des actifs 3D pour l'industrie de l'infographie:
Techniques de modélisation communes
Modélisation par boîte / subdivision
La modélisation par boîte est une technique de modélisation polygonale dans laquelle l'artiste commence par une primitive géométrique (cube, sphère, cylindre, etc.) et en affine ensuite la forme jusqu'à obtenir l'apparence souhaitée.Les modeleurs de boîtes travaillent souvent par étapes, en commençant par un maillage basse résolution, en affinant la forme, puis en divisant le maillage pour lisser les bords durs et ajouter des détails. Le processus de subdivision et d’affinage est répété jusqu’à ce que le maillage contienne suffisamment de détails polygonaux pour exprimer correctement le concept recherché.La modélisation par boîtes est probablement la forme la plus courante de modélisation polygonale et est souvent utilisée en conjonction avec les techniques de modélisation des contours (dont nous parlerons dans un instant). Nous explorons ici plus en détail le processus de modélisation boîte / bord. Modélisation de contour / contour La modélisation des contours est une autre technique polygonale, bien que fondamentalement différente de celle utilisée pour la modélisation par boîte. Dans la modélisation des contours, plutôt que de commencer par une forme primitive et d'être affiné, le modèle est essentiellement construit pièce par pièce en plaçant des boucles de faces polygonales le long de contours saillants, puis en comblant les espaces qui les séparent.Cela peut sembler inutilement compliqué, mais certaines maillages sont difficiles à compléter uniquement à l'aide de modèles de boîtes, le visage humain en étant un bon exemple. Modéliser correctement un visage nécessite une gestion très stricte des écoulement de bord et la topologie, et la précision offerte par la modélisation des contours peut être inestimable. Plutôt que d'essayer de façonner un orbite bien défini à partir d'un cube polygonal solide (ce qui est déroutant et contre-intuitif), il est beaucoup plus facile de créer un contour de l'œil et de modéliser le reste à partir de là. Une fois que les principaux repères (yeux, lèvres, sourcils, nez, mâchoire) ont été modélisés, le reste a tendance à se mettre en place presque automatiquement. NURBS est une technique de modélisation utilisée principalement pour la modélisation automobile et industrielle. Contrairement à la géométrie polygonale, un maillage NURBS n'a pas de faces, d'arêtes ou de sommets. Au lieu de cela, les modèles NURBS sont constitués de surfaces interprétées de manière fluide, créées en "lissant" un maillage entre deux courbes de Bézier ou plus (également appelées splines).Les courbes NURBS sont créées avec un outil qui fonctionne de manière très similaire à l'outil Plume dans MS Paint ou Adobe Illustrator. La courbe est dessinée dans un espace 3D et modifiée en déplaçant une série de poignées appelées CV (sommets de contrôle). Pour modéliser une surface NURBS, l'artiste trace des courbes le long de contours saillants et le logiciel interpole automatiquement l'espace entre celles-ci.Vous pouvez également créer une surface NURBS en faisant pivoter une courbe de profil autour d'un axe central. C'est une technique de modélisation courante (et très rapide) pour les objets de nature radiale - verres à vin, vases, assiettes, etc. L’industrie de la technologie aime parler de certaines avancées qu’ils ont qualifiées de technologies perturbatrices . Des innovations technologiques qui changent la façon dont nous pensons accomplir une tâche donnée. L'automobile a changé notre façon de nous déplacer. Internet a changé la façon dont nous accédons aux informations et communiquons. La sculpture numérique est une technologie de rupture dans le sens où elle aide les modeleurs à s'affranchir des contraintes fastidieuses de la topologie et du flux de contour et leur permet de créer intuitivement des modèles 3D d'une manière très similaire à la sculpture de l'argile numérique.En sculpture numérique, les maillages sont créés de manière organique, à l'aide d'une tablette (Wacom) pour modeler et modeler le modèle presque exactement comme un sculpteur utiliserait des brosses à râteau sur un vrai morceau d'argile. La sculpture numérique a amené la modélisation des personnages et des créatures à un niveau supérieur, rendant le processus plus rapide et plus efficace et permettant aux artistes de travailler avec des maillages haute résolution contenant des millions de polygones. Les maillages sculptés sont connus pour leurs niveaux de détails de surface inimaginables et leur esthétique naturelle (même spontanée). Le terme procédural en infographie fait référence à tout ce qui est généré par un algorithme, plutôt que d'être créé manuellement par un artiste. Dans la modélisation procédurale, des scènes ou des objets sont créés en fonction de règles ou de paramètres pouvant être définis par l'utilisateur.Dans les packages de modélisation d'environnement populaires Vue, Bryce et Terragen, des paysages entiers peuvent être générés en définissant et en modifiant des paramètres environnementaux tels que la densité du feuillage et la plage d'altitude, ou en choisissant parmi des paysages tels que le désert, les montagnes, les côtes, etc.La modélisation procédurale est souvent utilisée pour des constructions organiques telles que les arbres et les feuillages, où les variations et la complexité sont presque infinies, ce qui prendrait beaucoup de temps (voire serait impossible) à capturer à la main par un artiste. L'application SpeedTree utilise un algorithme récursif / basé sur les fractales pour générer des arbres et des arbustes uniques pouvant être modifiés via des paramètres modifiables pour la hauteur du tronc, la densité des branches, l'angle, la courbure et des dizaines, voire des centaines, d'autres options. CityEngine utilise des techniques similaires pour générer des paysages urbains procéduraux. La modélisation basée sur l'image est un processus par lequel des objets 3D transformables sont dérivés de manière algorithmique d'un ensemble d'images statiques bidimensionnelles. La modélisation à base d'image est souvent utilisée dans des situations où des contraintes de temps ou budgétaires ne permettent pas de créer manuellement un actif 3D entièrement réalisé.L’exemple le plus célèbre de modélisation à base d’images réside peut-être dans La matrice , où l’équipe n’avait ni le temps ni les ressources nécessaires pour modéliser des ensembles 3D complets. Ils ont filmé des séquences d'action avec des matrices de caméras à 360 degrés, puis ont utilisé un algorithme d'interprétation pour permettre un mouvement de caméra 3D «virtuel» dans des ensembles du monde réel traditionnels. La numérisation 3D est une méthode de numérisation d'objets du monde réel lorsqu'un degré incroyable de photo-réalisme est requis. Un objet du monde réel (ou même un acteur) est scanné, analysé et les données brutes (généralement un nuage de points x, y, z) sont utilisées pour générer un maillage polygonal ou NURBS précis. La numérisation est souvent utilisée lorsqu'une représentation numérique d'un acteur du monde réel est requise, comme dans The Curious Case de Benjamin Button, où le personnage principal (Brad Pitt) vieillissait à l'envers tout au long du film.Avant de vous inquiéter du remplacement des scanneurs 3D par les modélisateurs traditionnels, considérez un instant que la plupart des objets modélisés pour l'industrie du divertissement n'ont pas d'équivalent dans le monde réel. Tant que nous ne verrons pas les vaisseaux spatiaux, les extraterrestres et les personnages de dessins animés se déplacer, il est prudent de supposer que la position du modéliste dans l'industrie de la synthèse numérique est probablement sûre. NURBS / Modélisation Spline
Sculpture numérique
Modélisation procédurale
Modélisation à base d'images
Numérisation 3D
