modèle 3D

Les modèles 3D sont souvent utilisés dans les jeux vidéo, les simulations, l'édition 3D, la CAO et d'autres applications d'infographie. Un modèle 3D peut contenir une représentation 3D d'un objet, d'un personnage ou même d'une scène 3D entière et peut avoir des matériaux, un éclairage et des animations qui lui sont appliqués pour les rendre très réalistes.

Sommets et faces

Au cœur de tout modèle basé sur un maillage 3D se trouvent les sommets et les faces. Un sommet est un point dans l’espace 3D, et un modèle en contiendra plusieurs milliers, voire des millions. Sans aucune face, un maillage 3D composé uniquement de sommets est communément appelé un Nuage de points, et s'il est rendu sur un écran d'ordinateur, il apparaîtra comme un groupe de points dans la forme générale de l'objet 3D.

Outre les sommets, un maillage de modèle 3D contient également des faces, parfois appelées surfaces. Les faces relient les sommets entre eux pour définir la forme de base de l'objet 3D. Au minimum, un visage sera composé de trois points, créant un maillage triangulaire ; cependant, certains formats de modèles 3D, tels que OBJ prendre en charge plus de faces à trois côtés. Outre les visages, un modèle 3D contient également des normales de visage. Ce sont simplement des vecteurs qui définissent la direction dans laquelle pointe le visage et sont principalement utilisés par le logiciel de rendu 3D pour déterminer si le visage est tourné vers l'avant ou vers l'arrière.

Une théière rendue sous forme de nuage de points

La théière rendue en filaire

La théière rendue avec ses faces maillées

Dans la plupart des formats de modèles 3D, les sommets sont stockés dans une liste continue et les points qui composent les faces sont définis comme décalages dans cette liste. Cela permet à un sommet d'être utilisé par plusieurs faces sans avoir besoin de le définir plus d'une fois. Il existe certains formats 3D plus anciens, comme STL, qui n'utilisent pas cette approche indexée et spécifient simplement trois sommets par face, ignorant la duplication de données que cela peut entraîner.

Matériaux et textures

Les sommets et les faces définissant la taille et la forme globales du modèle 3D, voyons maintenant comment les modèles 3D définissent leur apparence. C'est là que les matériaux entrent en jeu. Un matériau de base peut contenir une couleur et ce matériau peut être appliqué à des sommets, des faces ou des parties individuelles du modèle 3D. Des matériaux plus complexes peuvent être définis à l'aide de fichiers d'images de texture.

Matériaux de sommet

La prise en charge de l'application d'un matériau à des sommets individuels n'est pas universelle, avec seulement certains formats, tels que WRL et 3MF, être capable de le faire. Avec les matériaux de sommet, il est possible de créer des transitions douces entre les couleurs de différents points d'une face.

Matériaux pour le visage

La plupart des formats de modèles 3D prennent en charge les matériaux de face, ce qui permet un contrôle précis de l'apparence du modèle 3D. Dans la plupart des formats de modèles 3D prenant en charge les matériaux de face, chaque face se verra généralement attribuer un index correspondant au matériau à utiliser, garantissant ainsi l'absence de duplication des informations sur le matériau. Nous avons ici un exemple de modèle 3D d'un cube, avec la première image montrant le cube en utilisant les couleurs des sommets. La deuxième image montre des matériaux de face monochromes utilisés, tandis que l'image finale montre le cube 3D utilisant des matériaux texturés.

Un cube 3D avec des couleurs de sommets

Le cube 3D avec les couleurs du visage

Le cube 3D aux faces texturées

Animations

Outre la géométrie du maillage décrivant la construction des objets 3D, certains formats, tels que FBX prend en charge les modèles 3D animés ; il s'agit généralement de modèles de personnages souvent utilisés dans les jeux vidéo et les films d'animation et contiendront diverses animations illustrant, entre autres, des poses. Pour plus d'informations sur l'animation 3D, veuillez vous référer à ce superbe article qui décrit les modèles 3D animés de manière très détaillée.