a des projection intelligemment choisies.
Fig. 1.22 – Quelques signes pour la cr´eation de volumes simples avec SKETCH.
L’une des premi`eres impl´ementations de cette id´ee est propos´ee par R. Zeleznik, K.
Hern-don et J. Hughes [ZHH96]. Leur interface, baptis´ee SKETCH, propose de cr´eer un ensemble
de formes simples (cubes, cˆones, sph`eres) ou extrud´ees `a partir de contours, simplement avec
quelques signes d’´edition trac´es `a la souris. Par d´efaut, les trac´es sont des lignes droites
align´ees sur les axes du rep`ere. Un temps d’arrˆet permet de tracer des courbes quelconques,
qui sont projet´ees sur les objets de la sc`ene si l’utilisateur presse la touche “majuscule” durant
le trac´e. D’autres signes d’´edition permettent de manipuler la cam´era, d´eplacer les objets ou
encore r´ealiser quelques op´erations basiques d’´edition.
Ces bases sont reprises par Igarashi et aldans une interface baptis´ee CHATEAU [IH01].
L`a encore, on construit essentiellement des surfaces planes, g´en´eralement parall`eles aux axes
principaux du rep`ere. De tr`es nombreux signes d’´edition viennent aider la mod´elisation,
per-mettant de r´ealiser des chanfreins, tailler des surfaces ou encore ´egaliser les proportions des
diff´erents ´el´ements.
Ces approches ont l’immense avantage de permettre de r´ealiser tr`es rapidement et ais´ement
des surfaces simples, d`es que l’on en a compris les principes fondateurs et appris les quelques
commandes. ´Evidemment, elles sont restreintes aux formes simples, cr´e´ees par CSG ou
ex-trud´ees. En contrepartie de la simplicit´e de cr´eation, on doit faire quelques concessions `a la
g´en´eralit´e des surfaces et volumes qui peuvent ˆetre r´ealis´es.
1.7.2 Cr´eation de volumes courbes
T. Igarashi a ´egalement propos´e une interface nomm´ee TEDDY permettant cette fois de
r´ealiser, avec une approche similaire, des volumes 3D comportant principalement des surfaces
Fig. 1.23 – Divers signes d’´edition propos´es par CHATEAU, et quelques r´esultats de
mod´elisation.
non planes [IMT99]. Une courbe ferm´ee permet de cr´eer un premier patato¨ıde qui servira de
base (un carr´e donnera non pas un cube mais une sorte de coussin, tout se passe comme si la
courbe ferm´ee “gonflait”). Ensuite, on d´eveloppe la forme de plusieurs fa¸cons. La principale
action consiste `a cr´eer des extrusions : dans un premier temps, on trace une courbe ferm´ee sur
le volume actuellement `a l’´ecran, qui servira de support. Une seconde courbe, dont les deux
extr´emit´es prennent appui sur ce premier contour, permet d’effectivement cr´eer un volume
dont on a trac´e une silhouette.
De nombreux outils sont propos´es pour modifier l’objet : d´ecoupes, d´eformations bas´ees
sur un squelette, etc. Toutes sont bas´ees sur des signes d’´edition simples. La r´ealisation des
volumes imagin´es n´ecessite une bonne compr´ehension de la fa¸con dont fonctionne l’interface,
et une astucieuse manipulation de la cam´era pour choisir le point de vue le plus adapt´e. Il est
parfois difficile de maˆıtriser l’´epaisseur des formes ainsi cr´e´ees. L’auteur reconnaˆıt ´egalement
que des volumes inattendus peuvent ˆetre obtenus si la courbe d’extrusion est inhabituelle, ou
si le contour d’appui n’est pas suffisamment plat.
Une approche similaire a ´et´e suivie par O. Karpenko [KJFH02], qui sugg`ere l’utilisation de
surfaces implicites pour remplacer les mod`eles polygonaux utilis´es par TEDDY, afin d’obtenir
des surfaces de meilleure qualit´e. La forme de base est toujours un “blob” trac´e par l’utilisateur
sous la forme d’un contour ferm´e. L’interface propose de d´eplacer les blobs s’ils sont mal
plac´es (en utilisant l’ombre de la primitive comme indice suppl´ementaire pour le placement),
ou bien encore de retoucher leur forme si elle est incorrecte par un simple signe d’´edition. Les
diff´erents blobs sont fusionn´es sous la forme d’une isosurface, en respectant une hi´erarchie qui
est devin´ee par le syst`eme d’apr`es le placement des diff´erents blobs, et peut ˆetre au besoin
corrig´ee par l’utilisateur.
A. Alexe propose ´egalement un syst`eme de mod´elisation `a base d’esquisses utilisant des
surfaces implicites [AGB04]. Plutˆot que de construire un ensemble de blobs, leur approche
consiste `a d´eterminer un squelette `a partir des m´ethodes de Delauney, puis de construire sur
ce squelette un volume dont la silhouette correspond au trac´e de l’utilisateur. Les auteurs
proposent ´egalement quelques signes d’´edition, et discutent des moyens d’obtenir la surface
la plus lisse et agr´eable possible.
Fig.1.24 – Quelques mod`eles 3D obtenus par les syst`emes pr´ecit´es. `A gauche, l’interface de
TEDDY, et quelques r´ealisations. Au centre et `a droite, les travaux de O. Karpenko et de A.
Alexe utilisent des volumes implicites plutˆot qu’un maillage polygonal.
1.7.3 Des esquisses pour d´eformer les maillages
Les interfaces bas´ees sur des esquisses pr´esentent d’ind´eniables avantages d’intuitivit´e,
mˆeme si elles sont souvent sous-contraintes. En cons´equence, l’utilisateur n’a pas toujours un
plein contrˆole sur certains param`etres (l’´epaisseur des volumes esquiss´es par exemple, A. Alexe
utilise pour cel`a l’inclinaison du stylet), ou bien encore certaines hypoth`eses suppl´ementaires
doivent ˆetre faites pour pouvoir inf´erer le volume 3D (privil´egier les axes principaux du rep`ere,
par exemple).
Ces approches ne sont donc probablement pas adapt´ees `a la r´ealisation de n’importe quel
volume, mais l’approche est int´eressante. Le principe des esquisses peut ´egalement ˆetre utilis´e
pour d´eformer intuitivement et rapidement des mod`eles existants. C’est la suggestion faite
par A. Nealenet aldans [NSACO05]. L’utilisateur s´electionne une partie du maillage, choisit
une vue, et esquisse d’une simple courbe la nouvelle silhouette que devrait avoir la zone
s´electionn´ee.
L`a encore, au prix d’une l´eg`ere concession au contrˆole (le syst`eme doit faire quelques
hypoth`eses sur un probl`eme sous-contraint), on gagne infiniment en simplicit´e, et les r´esultats
sont plutˆot convaincants.
1.7.4 Bilan
La mod´elisation par esquisses est une approche r´ecente et nouvelle du concept de mod´elisation
3D. Elle a pour elle un avantage certain au niveau de la simplicit´e. Un certain nombre de
formes peuvent ˆetre r´ealis´ees tr`es simplement. D’autres, en revanche, vont n´ecessiter une
bonne compr´ehension du fonctionnement de l’interface. Avec TEDDY, par exemple, il est
facile d’extruder un objet, par exemple pour ajouter un bras `a un personnage. En revanche,
tracer une anse est particuli`erement difficile, comme certains changements de topologie.
De fa¸con g´en´erale, ce genre d’approche tente de “deviner” l’information manquante dans
une esquisse. En fonction des situations, elle y parvient plus ou moins bien. Divers signes
d’´edition viennent aider le logiciel `a comprendre ce que souhaite l’artiste, mˆeme si, au passage,
on perd une partie du cˆot´e naturel de l’´edition.
1.8 Mod´elisation 3D pour le grand public
La mod´elisation d’une forme tridimensionnelle n’est pas quelque chose qui a pu ˆetre
popu-laris´e aupr`es du grand public, et reste r´eserv´ee `a un public restreint. Il est devenu relativement
ais´e de se servir d’un traitement de texte, d’´elaborer une feuille de calcul, d’´editer un fichier
so-nore. N’importe qui peut, depuis plus d’une vingtaine d’ann´ees, exercer ses talents artistiques
avec l’un des nombreux logiciels de dessin disponibles sur le march´e. Force est de constater
que le domaine de la 3D, mˆeme s’il g´en`ere un engouement certain, n’est en revanche pas
d’abord aussi ais´e.
Quelques efforts ont pourtant ´et´e faits pour d´emocratiser ce domaine. On trouve quelques
modeleurs assez intuitifs, r´esolument destin´es au grand public, comme par exemple un logiciel
appel´ePolygon Maker. Les actions disponibles s’apparentent cependant essentiellement `a des
assemblages de formes basiques et `a la manipulation de sommets, et nous avons d´ej`a soulign´e
les limitations de ce genre d’approche d`es que l’on souhaite cr´eer des formes complexes, en
particulier des formes rondes et organiques. Une suggestion a ´egalement ´et´e faite, en mai 2004,
de l’usage possible d’un ´ecran tactile et d’un stylet pour proposer un outil de mod´elisation
volum´etrique relativement simple. Le syst`eme s’apparente `a un tour, et il est possible d’utiliser
le stylet afin de retirer localement de la mati`ere `a l’objet.
L’application la plus avanc´ee permettant une mod´elisation 3D intuitive effectivement
pro-pos´ee au grand public apparaˆıt dans un autre jeu vid´eo,Magic Pengel, ainsi que dans sa suite,
Grafitti Kingdom. Ceux-ci mettent en œuvre les id´ees pr´esent´ees dans le syst`eme TEDDY
[IMT99]. Le joueur peut ainsi, en quelques coups de crayon, cr´eer des personnages en 3D
au-quel le jeu donnera vie. Mais la plupart du temps, les logiciels de mod´elisation demandent une
certaine comp´etence. Si rien n’empˆeche aujourd’hui de cr´eer des objets tr`es complexes, rendre
cette cr´eation simple et intuitive reste un probl`eme d´elicat, auquel il n’a pas ´et´e apport´e de
solution satisfaisante.
Des mod`eles de mat´eriau pour la
Dans le document
Modélisation, suivi et simulation d'objets articulés et déformables. Application au modelage réel d'une argile virtuelle
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