Table des matières de « Qu'est-ce qu'un modèle maillé 3D ? » :
- Qu'est-ce qu'un modèle maillé 3D ?
- Voici comment faire créer un modèle maillé 3D
- Maillage polygonal, NURBS et subdivision : les différences
- Création de modèles maillés en 3D
- Textures et matériaux
- Domaines d'application des modèles maillés 3D
- Que sont les modèles de maillage 3D « high poly » et « low poly » ?
- Conclusion
- FAQ
Un modèle maillé 3D décrit la surface d'un objet à l'aide de points, d'arêtes et de faces reliés entre eux. Il sert de base géométrique à de nombreuses visualisations 3D, animations et applications en temps réel. Un maillage n'est pas un plan : il décrit la forme spatiale, par exemple la courbure du dossier d'une chaise ou les arêtes du corps d'un meuble.
Tu découvriras ici la structure d’un maillage polygonal, ses différences avec les surfaces NURBS et les points à vérifier pour un modèle destiné aux images de produit, aux animations ou aux applications web.
Vue en fil de fer d'une scène d'intérieur aménagée par Danthree Studio
Qu'est-ce qu'un modèle maillé 3D ?
Un modèle maillé 3D se compose de sommets, d’arêtes et de faces qui forment un maillage polygonal. Le terme allemand digitales Oberflächenmodell, souvent abrégé DOM en topographie, désigne plus largement un modèle de surface et n’est pas un synonyme précis de tout maillage CGI.
Chaque sommet occupe une position dans l'espace tridimensionnel. Une arête relie deux sommets ; plusieurs arêtes délimitent une face. La manière dont ces éléments sont reliés entre eux s'appelle la topologie.
Les faces comportent souvent trois ou quatre sommets : ce sont des triangles ou des quadrilatères. Des polygones avec davantage de sommets sont également possibles. La documentation de Blender sur la structure des maillages explique ces éléments et leurs relations.
Voici comment faire créer un modèle maillé 3D
Danthree Studio crée des modèles 3D pour le mobilier, les produits pour la maison et les produits technologiques. Nous partons de données CAO existantes ou de dessins, photos et dimensions convenus avec toi. Nous vérifions la géométrie et les matériaux à partir de tes références produit. Le niveau de détail et les livrables dépendent de l’usage prévu : images de produit, animations ou modèle pour une application en temps réel.
Pour une première évaluation, les références produit, les vues prévues et l'utilisation prévue du modèle nous sont utiles.
Maillage polygonal, NURBS et subdivision : les différences
- Maillage polygonal : la surface est décrite par des faces reliées entre elles par des arêtes et des sommets. La disposition de ces faces influe sur la manière dont le modèle peut être modifié, lissé ou déformé.
- Surfaces NURBS : NURBS est l'acronyme de « Non-Uniform Rational B-Splines ». Ces surfaces sont décrites mathématiquement et ne constituent pas, à la base, un maillage polygonal. Dans de nombreux flux de travail d'images de synthèse, elles sont converties en maillage. La finesse de ce maillage dépend des paramètres de conversion.
- Surfaces de subdivision : à partir d'un maillage de contrôle grossier, on calcule une surface plus fine par subdivision et, selon la méthode utilisée, par lissage. Il ne s'agit pas d'un mélange entre un modèle polygonal et un modèle NURBS. La forme et le tracé des arêtes du maillage de départ restent déterminants.
Création de modèles maillés en 3D
- Modélisation : la géométrie peut être construite à partir de formes de base, modifiée à l'aide d'outils ou importée à partir de données CAO puis traitée. Tous les sommets ne sont pas définis individuellement. Parmi les logiciels de modélisation, on peut citer Blender, Autodesk Maya et 3ds Max.
- Sculpture numérique : la surface est modelée avec des pinceaux numériques, comme de l’argile. Pour l’animation ou l’affichage en temps réel, un maillage mieux adapté peut ensuite être nécessaire. Cette reprise de la topologie s’appelle la retopologie.
- Numérisation 3D : une numérisation permet de capturer les données de surface d'un objet existant. Selon la méthode utilisée, on obtient par exemple des nuages de points à partir desquels un logiciel reconstitue un maillage. Les zones masquées, les trous et les écarts de mesure peuvent nécessiter un travail de retouche. Une numérisation ne constitue pas automatiquement un modèle de produit fini.
- Modélisation procédurale : des règles, des paramètres et des algorithmes permettent de créer ou de modifier la géométrie. Cela permet notamment de construire des structures récurrentes ou des variantes. Là encore, la forme et le résultat doivent être adaptés à l'utilisation prévue.
Création d'un modèle maillé 3D - Danthree Studio
Textures et matériaux
Pour obtenir des visualisations 3D photoréalistes, la géométrie ne suffit pas à elle seule. Les matériaux et textures numériques décrivent notamment la couleur, la rugosité et la structure de la surface. L'éclairage, la caméra et le rendu contribuent également à l'aspect final de l'image.
Dans le cas des textures d'image, le mappage UV attribue des coordonnées dans une image de texture bidimensionnelle aux positions situées sur la surface tridimensionnelle. Les matériaux peuvent par ailleurs utiliser des propriétés procédurales. Une texture ne doit donc pas être assimilée à l'ensemble du matériau.
Modèle 3D pour la Visualisation 3D
Domaines d'application des modèles maillés 3D
Les modèles maillés 3D revêtent une grande importance dans de nombreux domaines et secteurs d'activité, notamment :
- Architecture et aménagement intérieur : les modèles maillés rendent les bâtiments, le mobilier et les relations spatiales plus lisibles. Ils complètent les plans ; une visualisation ne remplace ni la conception technique ni la vérification des dimensions.
- Communication produit : les maillages constituent la base géométrique des images de produits CGI. Les matériaux, la lumière et la composition de l'image permettent d'en faire des visuels destinés aux catalogues, aux campagnes publicitaires ou aux boutiques en ligne. Le modèle à lui seul ne détermine ni le langage visuel ni le succès commercial.
- Jeux vidéo et cinéma : les maillages sont utilisés pour les personnages, les objets et les environnements. Si un objet doit se déformer, la topologie doit être adaptée à cet effet. Pour une animation, d'autres étapes s'ajoutent, telles que le rigging et la création de séquences de mouvements.
- Développement de produits : les vues spatiales peuvent aider à discuter des formes et des variantes. Il n'est pas possible de déterminer si une conception est techniquement viable à partir d'un maillage illustratif seul. Pour cela, des données de conception et des vérifications appropriées sont nécessaires.
- Représentation scientifique : les maillages permettent de visualiser des formes mesurées ou calculées. La fiabilité d'une telle représentation dépend des données sous-jacentes et de la méthode utilisée.
Que sont les modèles de maillage 3D « high poly » et « low poly » ?
Tu as peut-être déjà rencontré les termes high poly et low poly. Ils désignent le nombre relatif de polygones d’un modèle maillé.
Modèles 3D high poly
Le terme « high poly » désigne un nombre de polygones plus élevé par rapport à un modèle plus simple. Cela permet d'obtenir des formes et des détails plus fins. Cependant, un nombre plus élevé de polygones ne garantit pas à lui seul une meilleure qualité : les proportions, la topologie, les normales et les matériaux doivent également être corrects.
Une géométrie plus complexe peut augmenter les besoins en mémoire et la charge de calcul. La taille du fichier et le temps de chargement dépendent également des textures, du format de fichier et de l'application. Un niveau de détail plus élevé peut s'avérer utile pour un gros plan ; il n'est toutefois pas nécessaire pour toutes les vues.
Modèles 3D « low poly »
Les modèles « low-poly » utilisent relativement peu de polygones. Grâce à une géométrie bien pensée et à des matériaux adaptés, ils peuvent également paraître réalistes. L'essentiel est que la silhouette et les détails visibles soient préservés dans les conditions d'observation prévues.
Ces modèles sont souvent utilisés dans les jeux, les visionneuses Web et les configurateurs. Même les objets éloignés dans une scène nécessitent souvent moins de géométrie. Il n'existe pas de nombre de polygones fixe qui convienne à tous les produits et à toutes les applications.
Optimisation des modèles de maillage 3D
Un modèle doit être suffisamment détaillé pour l'usage auquel il est destiné, tout en restant facile à manipuler. Vérifie donc d'abord les vues nécessaires, les appareils cibles et les spécifications techniques.
La réduction du nombre de polygones et la retopologie peuvent simplifier ou reconstruire un maillage dense. Le texture baking permet de transférer certains détails dans des textures. Cela n’est pas automatiquement sans perte : silhouette, ombrage, coordonnées UV et matériaux doivent ensuite être vérifiés. Un outil de contrôle des textures répétables vérifie les raccords d’une texture, mais ne remplace pas cette vérification du modèle.
Conclusion
Un modèle maillé 3D est un maillage polygonal qui décrit la forme d'un objet. Pour obtenir un bon modèle de produit, il est tout aussi important de respecter les proportions appropriées et d'adopter une topologie adaptée à l'utilisation prévue que de veiller au niveau de détail. Il convient de bien distinguer les surfaces NURBS, les maillages et les méthodes de subdivision.
Avant de commander un modèle, précise les données disponibles, l’application cible, les formats de sortie et les vérifications nécessaires. Notre article sur les modèles 3D de mobilier pour les logiciels d’aménagement explique pourquoi un modèle géométrique ne suffit pas à créer un article fabricant configurable.
Danthree Studio associe la modélisation et la création de matériaux à la direction artistique et à la production d’images de synthèse. Un modèle de produit adapté peut servir à créer des rendus de mobilier, des vues de détail ou des animations. Nous définissons le périmètre avec toi, en fonction de tes références et de tes objectifs de communication.
Tu prévois un modèle de produit ou de nouvelles images pour ta marque ? Montre-nous les documents disponibles et explique-nous comment tu souhaites utiliser le modèle.
