Modeling
Le modeling est la tâche qui consiste a créer les objets en volume.
Un exemple de modeling de décors (set modeling) pour la série d’animation “Arthur et les Minimoys”
Les objets 3D sont composés de points (ou vertex, vertices au pluriel), d’edges (ou arêtes, cotés) et de faces ( ou polygones).
On les appelle composants (components).
La position d’un point est definie par 3 valeurs X,Y et Z, ce sont ses coordonnées
Dans cet exemple le point a pour coordonnées (2,3,4)
Pour décrire ce cube de manière textuelle (fichier obj):
v 0.5 -0.5 0.5
v -0.5 -0.5 0.5
v 0.5 0.5 0.5
v -0.5 0.5 0.5
v -0.5 -0.5 -0.5
v 0.5 -0.5 -0.5
v -0.5 0.5 -0.5
v 0.5 0.5 -0.5
f 1 3 4 2
f 5 7 8 6
f 7 4 3 8
f 6 1 2 5
f 6 8 3 1
f 2 4 7 5
- Chaque ligne commençant par un “v” est un point et les valeurs sont ses coordonnées X Y Z
- Chaque ligne commençant par un “f” est une faces et les valeurs sont les points qui la compose
on peut noter que chaque face est composée de 4 points, l’objet est composé de 6 polygones à 4 côtés.
L’ensemble point,edges et polygones est appelé maillage ou mesh
Subdivision de surface
De part sa nature polygonale la surface d’un objet en 3D est anguleuse.
La subdivision de surface est une technique permettant de subdiviser/lisser les objets 3D
Sur un film d’animation on travaille avec des objets non subdivisés cela permet d’avoir des objets léger (moins de points a gérer, scenes plus légères, rapidité d’affichage,..)
Ce n’est qu’au moment du calcul de l’image finale (rendering) que la subdivision de surface est appliquée.
Topologie
La topologie est l’organisation du maillage
Ici nous avons 4 spheres ayant la même forme, le même volume mais leurs topologies sont différentes.
Pourquoi la topologie est importante ?
- Avec une mauvaise topologie la Subdivision de surface n’est pas propre.
-
Avec une mauvaise topologie les déformations de l’animation ne sont pas correctes.
-
Il existe de nombreuses autres raisons que nous verrons dans la suite des cours qui démontreront l’importance d’une bonne topologie.
Une bonne topologie n’est pas une option c’est une nécéssité fondamentale.
Comment fait-on une bonne topologie ?
Il n’existe pas encore de programme faisant automatiquement des topologies aussi bonnes que les modeleurs professionnels.
Il n’existe pas à ma connaissance de recette miracle… l’expérience est primordiale.
Il existe néamoins des régularités et avec de la pratique on y arrive assez intuitivement.
Quelques règles vers lesquelles tendre (attention il est impossible de modeliser en les appliquant toutes strictement):
- Utiliser uniquement des polygones à 4 cotés (quad)
- Un quad doit avoir ses angles proches de 90° (shearing)
- Un quad doit être coplanaire (ses points situés dans un même plan)
- Les lignes doivent être réparties progressivement
- Pour marquer un angle il faut plusieurs lignes rapprochées
- Un quad ne doit pas avoir un côté très petit et un autre très long (mais plutôt se rapprocher d’un carré)
- Dans le cas d’un animal ou d’un humain les lignes suivent les formes des muscles
Il faut étudier attentivement des maillages de qualité professionnelle et s’en servir comme référence:
Gallerie d’exemples de topologies
Direct modeling
Le direct modeling est une manière de modéliser en démarrant d’une simple primitive (cube,sphere,cylinder,grid,…) ou de rien
L’artiste modifie la primitive de départ grâce à des opérations de modélisation.
Voici les opérations les plus courrantes (les noms varient d’un logiciel à l’autre):
Move/Rotate/Scale sur les components (ici sur les points)
Split Edge loops
Extrude
Cut
Edge collapse
Weld (points)
Bridge (faces)
Curve revolution
Extrude along curve
TP relatifs à ce cours:
Sculpt et re-topologie
Une autre méthode de modélisation consiste à séparer volume et topologie en deux étapes.
Sur cette image on peut voir une sculpture réelle en argile du visage de Woody (à droite) et le résultat en 3D avec sa topologie (à gauche)
Un artiste a sculpté le visage puis le model a été scanné en 3D. Une re-topologie a été effectuée
Il existe des logiciels de sculpt 3D comme Zbrush qui permettent de “sculpter” en 3D.
L’artiste a à sa diposition des outils de scuplt et contrairement au direct modeling il ne se soucie pas de la topologie, une re-topologie sera effectuée ensuite.
Un exemple de sculpt par Shane Olson avec Zbrush.
Voici un autre exemple d’un début de re-topologie.
Les polygones sont créés par dessus un sculpt 3D très détaillé ayant une topologie anarchique, l’artiste s’en sert comme guide.
TP relatif à ce cours:
Procedural modeling
La modélisation procedurale (procedural modeling) est une méthode où le mesh est généré par de la programmation ou par une suite de méthode représentée par un graph. L’artiste a accès à des paramètres pour controler les caractéristiques du modèle.
Video exemple de modélisation procedurale de temple grec.
L’avantage de la modélisation procédurale est la capacité à générer massivement du contenu d’une grande variété, par exemple pour modéliser une ville.\