Définition du mot ‘maillage 3D’ : compréhension et méthodes

Introduction

Le maillage 3D est une technique de modélisation qui consiste à diviser une forme complexe en éléments plus simples pour créer des objets en trois dimensions.

Ici nous parlons de la modélisation polygonale qui se base sur des formes géométriques simples pour créer un objet en 3D, tandis que la modélisation surfacique utilise des courbes pour créer des surfaces plus organiques.

L’objectif de cet article est de fournir une compréhension claire du concept de maillage 3D, d’explorer les enjeux liés à une bonne typologie et à un niveau de détail adapté, ainsi que de présenter les méthodes et outils permettant de générer un maillage 3D propre et efficace, tout en évitant les erreurs courantes.

Définition et éléments constitutifs d’un maillage 3D

• Points, arêtes et faces Les points, arêtes et faces sont les éléments constitutifs d’un maillage 3D. Les points sont des positions dans l’espace tridimensionnel, les arêtes sont les segments qui relient les points et les faces sont les surfaces planes qui délimitent les volumes. Ces éléments sont utilisés pour décrire la géométrie d’un objet 3D et pour générer un maillage en connectant les points par des arêtes et en délimitant les surfaces par des faces.

• Types de maillages : triangulaire, quadrangulaire, mixte
  • Le maillage triangulaire est composé uniquement de triangles, qui sont les formes les plus simples à générer et à manipuler. Cependant, cela peut entraîner des problèmes de texture et de déformation, en particulier pour les surfaces courbes.
  • Le maillage quadrangulaire est composé de quadrilatères, qui sont plus réguliers et plus faciles à texturer que les triangles. Ils sont souvent utilisés pour modéliser des surfaces plates ou légèrement courbes.
  • Le maillage mixte est une combinaison de triangles et de quadrilatères. Cela permet de combiner les avantages des deux types de maillages, en utilisant des triangles pour les zones courbes et des quadrilatères pour les zones planes.
  Notez que quand le logiciel permet de faire des faces à plus de 4 côtés des triangles sont souvent ajoutés de façon arbitraire par le moteur de rendu. Assurez-vous simplement que vous avez des formes à quatre côtés au minimum. Le choix du type de maillage dépend de l’objectif de la modélisation, de la complexité de la forme et des contraintes de performance. Il est important de choisir un maillage adapté pour obtenir un rendu réaliste et efficace.

Problèmes de topologie

La typologie d’un maillage 3D peut être source de nombreux problèmes. En voici trois courants :

• Les faces non-manifold : des faces qui ne se connectent pas correctement à d’autres faces du maillage, créant ainsi des trous ou des intersections.
• Les trous : des zones vides dans le maillage qui peuvent causer des problèmes de texture ou de déformation.
• Les intersections : des zones où les faces du maillage se croisent, créant ainsi des anomalies visuelles ou de déformation.

Il est important de vérifier régulièrement la typologie de votre maillage pour éviter ces problèmes et garantir un rendu visuel réaliste et efficace.

Importance d’une bonne typologie et du niveau de détail

• Adaptation du maillage à l’usage final L’adaptation du maillage à l’usage final est un processus important pour optimiser le maillage en fonction de l’objectif de la modélisation. Il est important de considérer la résolution de l’image finale, la distance de vue, la complexité de l’objet et les contraintes de performance pour déterminer le niveau de détail approprié. Un maillage trop détaillé peut entraîner des problèmes de performance, tandis qu’un maillage trop simplifié peut rendre l’objet irrégulier et peu réaliste.

• HighPoly pour le rendu précalculé (films ou visuels publicitaires) HighPoly est une technique de maillage 3D qui consiste à créer des modèles avec un niveau de détail très élevé, souvent utilisé pour le rendu précalculé dans les films ou les visuels publicitaires. Ces modèles sont souvent très complexes et détaillés, ce qui permet de capturer des détails fins comme les rides ou les textures de surface. Cependant, ces modèles peuvent être très lourds en termes de données et nécessiter des performances de calcul élevées. C’est pourquoi ils sont généralement réservés aux projets où le temps de rendu n’est pas une contrainte majeure.

• LowPoly et LODs : Maillages 3D avec différents niveaux de détails La création d’un maillage 3D avec un niveau de détail adapté est essentielle pour garantir un rendu réaliste et efficace. Pour cela, il est souvent nécessaire de créer des versions du maillage avec des niveaux de détail différents, appelées LOD (Levels Of Detail). Ces LOD permettent de définir des versions moins détaillées du maillage pour les objets éloignés ou pour les jeux vidéo, où les contraintes de performance sont élevées. Les LOD sont souvent utilisés en combinaison avec des techniques de culling (occultation) pour améliorer encore les performances.

• Et avec la nouvelle technologie Nanite dans Unreal Engine ? Nanite permet d’utiliser des modèles complexes tout en gardant des performances impressionnantes. Dans ce cas, le LOD (que nous verrons plus bas) n’est plus nécessaire. Cependant, il ne faut pas oublier qu’un mesh complexe peut alourdir considérablement les données et ainsi impacter le temps de chargement dans vos jeux et applications.

Conclusion

En conclusion, le maillage 3D est une technique fondamentale pour la modélisation d’objets en trois dimensions, que ce soit dans le domaine de l’architecture, du design, des jeux vidéo, de l’animation. En respectant les bonnes pratiques de maillage, vous pouvez créer des modèles précis, réalistes et efficaces, tout en évitant les erreurs courantes. Bonne modélisation!

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