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Chapitre 7. Courbes et surfaces
Les courbes et les surfaces sont des objets comme les maillages, mais ils diffèrents du fait qu'ils sont exprimés en termes de fonctions mathématiques, plutôt que comme une suite de points.
Blender met en application des courbes et des surfaces de Bézier et des Non Uniform Rational B-Splines (NURBS). Les deux, en suivant, cependant des lois mathématiques différentes, sont définies en termes d'ensemble de "sommets de contrôle" qui définissent un "polygone de contrôle". La manière dont la courbe et la surface sont interpolées (Bézier) ou attirées (NURBS) par ces derniers pourrait sembler identique, à première vue, aux surfaces de subdivision Catmull-Clark.
Comparées aux maillages, les courbes et les surfaces ont des avantages et des inconvénients. Puisque les courbes sont définies par moins de données, elles produisent de beaux résultats en utilisant moins de mémoire pendant le modelage, tandis que cela augmente pendant le rendu.
Certaines techniques de modelage, telle que l'extrusion d'un profil selon un chemin donné, ne sont possibles qu'avec des courbes. Mais le contrôle très fin sur chaque sommet du maillage, n'est pas possible avec des courbes.
Parfois les courbes et les surfaces sont plus avantageuses que les maillages, parfois les maillages sont plus utiles. Si vous avez lu le chapitre précédent, et si vous lisez celui-ci vous pourrez choisir d'utiliser les maillages ou les courbes.
7.1. Courbes
Valable à partir de Blender v2.31
Cette section décrit les courbes de Bézier et les NURBS, et en montre un exemple pratique.
7.1.1. Béziers
Les courbes de Bézier sont le type le plus généralement utilisé pour concevoir des lettres ou des logos. Elles sont également largement répandues dans l'animation, comme chemins pour que les objets se déplacent dessus et comme courbes IPO pour changer les propriétés des objets en fonction du temps.
Un point de contrôle (sommet) d'une courbe de Bézier est constitué d'un point et de deux poignées. Le point, au milieu, est utilisé pour déplacer le point de contrôle entier; le sélectionner sélectionne aussi les deux autres poignées, et vous permet de déplacer le sommet entier. Sélectionner une ou deux des autres poignées vous permet de modifier la forme de la courbe en les déplaçant.
Une courbe de Bézier est tangente au segment qui va du point à la poignée. La "raideur" de la courbe est contrôlée par la longueur de la poignée.
Il y a quatre types de poignées (Figure 7-1) :
- Poignée libre (en noir). Elles peuvent être utilisées de quelque façon que vous voulez. Raccourci : HKEY (permute entre Libre et Alignée) ;
- Poignée alignée (pourpre). Ces poignées se situent toujours sur une ligne droite. Raccourci : HKEY (permute entre Libre et Alignée) ;
- Poignée vecteur (en vert). Les deux poignées se dirigent toujours vers la poignée précédente ou la poignée suivante. Raccourci : VKEY ;
- Poignée automatique (jaune). Cette poignée a une longueur et une direction complètement automatiques, réglées par Blender pour assurer le résultat le plus lisse. Raccourci : SHIFT-H.
Figure 7-1. Types de poignées pour les courbes de Béziers.
Les poignées peuvent être déplacées, subir une rotation et mises à l'échelle exactement comme un sommet ordinaire de maillage.
Dés que les poignées sont déplacées, le type est modifié automatiquement :
- Poignée Automatique devient Alignée ;
- Poignée Vecteur devient Libre ;
Bien que la courbe de Bézier soit un objet mathématique continu elle doit néanmoins être représentée sous forme "discontinue" d'un point de vue de rendu.
Ceci peut être fait en réglant une propriété de résolution, qui définit le nombre de points qui sont calculés entre chaque paire de points de contrôle. Une résolution différente peut être réglée pour chaque courbe de Bézier (le schéma 7-2).
Figure 7-2. Réglage de la résolution Bézier
7.1.2. NURBS
Les courbes NURBS sont définies comme polynômes rationnels, et sont plus courantes, à proprement parler, que les B-Splines conventionnelles et que les courbes de Bézier, d'autant qu'elles peuvent suivre exactement n'importe quel profil. Par exemple, un cercle de Bézier est l'"approximation" polynomiale d'un cercle, et cette approximation est apparente, tandis qu'un cercle NURBS est "exactement" un cercle. Les courbes NURBS ont un grand ensemble de variables, qui vous permettent de créer des formes mathématiquement pures (Figure 7-3). Cependant, travailler avec elles exige un peu plus de théorie :
Figure 7-3. Boutons de contrôle des Nurbs.
- Knots (Noeuds). Les courbes Nurbs disposent d'un knot vector (un vecteur nodal), une rangée de nombres qui spécifie la définition paramétrique de la courbe. Deux pré-réglages sont importants pour cela. Uniform (Uniforme) produit une division uniforme pour les courbes fermées, mais utilisé avec des formes ouvertes produira des extrémités "libres", qui sont difficiles à localiser précisément. Endpoint (Extrémité) régle les noeuds de façon à ce que les premiers et les derniers sommets fassent toujours partie de la courbe, ce qui les rend plus faciles à positionner.
- Order (Ordre). L'order est la 'profondeur' du calcul de la courbe. Order '1' est un point, Order '2' est linéaire, Order '3' est quadratique, et ainsi de suite. Utilisez toujours Order '5' pour les profils courbes parce qu'il se comporte avec fluidité en toutes circonstances, sans produire de discontinuités irritantes dans le mouvement. En terme mathématique, ceci est l'ordre du numérateur et du dénominateur du polynôme rationnel définissant la NURBS.
- Weight (poids). Les courbes Nurbs ont un 'poids' par sommet, le degré auquel un sommet participe à la traction de la courbe.
Figure 7-4. Réglage du Polygone de contrôle et du poids de la NURBS.
La figure 7-4 montre le réglage du vecteur Nodal et l'effet que produit la variation de poids d'un noeud. Comme avec les Béziers, la résolution peut être établie sur la base d'une seule courbe.
7.1.3. Exemple pratique
Les outils de courbes de Blender fournissent une manière rapide et facile d'établir de beaux textes et logos extrudés. Nous allons utiliser ces outils pour transformer le croquis approximatif d'un logo en objet 3D fini.
La Figure 7-5 montre le dessin du logo que nous allons élaborer.
Figure 7-5. L'esquisse du logo.
Tout d'abord, nous allons importer notre croquis original pour l'utiliser comme modèle. Blender supporte les formats d'images TGA, PNG et JPG. Pour charger l'image, sélectionnez View >>Background Image (Vue de l'image d'arrière plan) dans le menu de la fenêtre 3D que vous utilisez. Un panneau transparent va apparaître, vous permettant de sélectionner une image à utiliser comme arrière plan. Activez le bouton BackGroundPic? (Image d'arrière plan) et utilisez le bouton LOAD (Charger) pour localiser l'image que vous voulez utiliser comme modèle (Figure 7-6). Vous pouvez régler la "puissance" de l'image d'arrière plan avec le bouton à glissière Blend (Opacité).
Figure 7-6. Réglages de la fenêtre 3D.
Débarrassez-vous du panneau avec ESC ou en appuyant sur le bouton X dans l'en-tête du panneau (Figure 7-7). Quand vous avez fini, vous pouvez cacher l'image d'arrière plan en retournant au panneau et en désélectionnant le bouton BackGroundPic?.
Figure 7-7. L'esquisse du logo chargée en arrière plan.
Ajoutez une nouvelle courbe en pressant SPACE>>Curve>>Bezier Curve. Un segment courbé va apparaître et Blender va se mettre en mode édition. Nous allons déplacer et ajouter des points pour faire une forme fermée qui décrit le logo que vous essayez de tracer.
Vous pouvez ajouter des points à la courbe en sélectionnant une des deux extrémités, puis en maintenant CTRL et en cliquant LMB. Notez que le nouveau point va être connecté au point précédemment sélectionné. Une fois que le point a été ajouté, il peut être déplacé en sélectionnant le sommet de contrôle et en pressant GKEY. Vous pouvez changer l'angle de la courbe en déplaçant les poignées associées à chaque sommet. (Figure 7-8).
Figure 7-8. Poignées de Bézier.
Vous pouvez ajouter un nouveau point entre les deux points existants en les sélectionnant et en appuyant sur WKEY>>Subdivide (Subdiviser) (Figure 7-9).
Figure 7-9. Ajouter un point de contrôle.
Les points peuvent être supprimés en les sélectionnant et en pressant XKEY>>Selected (Sélectionné). Pour couper une courbe en deux, sélectionnez deux sommets de contrôle adjacents et appuyez sur XKEY>>Segment.
Pour faire un sommet pointu, sélectionnez un sommet de contrôle et appuyez sur VKEY. Vous remarquerez que la couleur des poignées change de violet à vert (Figure 7-10). A ce point, vous pouvez déplacer les poignées pour ajuster le dessin de la courbe et quitter le sommet de contrôle (Figure 7-11).
Figure 7-10. Poignées de Vecteur (en vert).
Figure 7-11. Poignées Libres (en noir).
Pour fermer la courbe et la transformer en simple boucle continue, sélectionnez au moins un des points de contrôle sur la courbe et appuyez sur CKEY. Ceci reliera le dernier point de la courbe au premier (Figure 7-12). Vous devrez peut-être ajouter et manipuler des poignées supplémentaires pour obtenir la forme que vous voulez.
Figure 7-12. Le contour fini
Quitter le mode édition avec TAB et entrer en mode ombré avec ZKEY devrait révéler que la courbe génère un rendu "de forme solide" (Figure 7-13). Nous voulons découper quelques ouvertures dans cette configuration pour représenter les yeux et des détails dans l'aile du dragon.
Astuce : Surfaces et ouverturesEn travaillant avec des courbes, Blender détecte automatiquement les ouvertures dans la surface et les manipule en conséquence avec les règles suivantes. Une courbe fermée est toujours considérée comme la limite d'une surface et par conséquent rendue comme surface plane. Si une courbe fermée est totalement incluse dans une autre, la première est soustraite de la dernière, définissant efficacement une ouverture.
Figure 7-13. Le logo ombré.
Retournez ou mode filaire avec ZKEY et entrez à nouveau en mode édition avec TAB. Toujours en mode édition, ajoutez une courbe 'cercle' avec SPACE>>Curve>>Bezier Circle (ESPACE>> Courbe>>cercle Bezier) (Figure 7-14). Réduisez l'échelle du cercle à une taille appropriée avec SKEY et déplacez le avec GKEY.
Figure 7-14. Ajout d'un cercle.
Formez le cercle en utilisant les techniques que nous avons apprises (Figure 7-15). Rappelez-vous d'ajouter des sommets au cercle avec WKEY>>Subdivide (Subdiviser).
Figure 7-15- Définition de l'oeil.
Créez la découpe de l'aile en ajoutant un cercle de Bézier, en convertissant tous les points en angles aigus, puis en les ajustant si besoin est. Vous pouvez dupliquer ce contour pour créer la deuxième découpe plus rapidement. Pour cela, assurez-vous qu'aucun point n'est sélectionné, puis déplacez le curseur sur un des sommets de la première découpe et sélectionnez tous les points liés avec LKEY (Figure 7-16). Dupliquez la sélection avec SHIFT-D et déplacez les nouveaux points à la bonne position.
Figure 7-16. Définition de l'aile.
Pour ajouter d'autres géométries qui ne sont pas reliées au corps principal (en plaçant un "orbe" (espace circulaire orbital) dans la queue incurvée du dragon par exemple), employez le menu SHIFT-A pour ajouter d'autres courbes comme représenté sur la Figure 7-17.
Figure 7-17. Placement d'un corps rond dans la queue.
Maintenant que nous avons la courbe, nous devons régler ses options d'épaisseur et de biseau. La courbe étant sélectionnée, allez à EditButtons? (Boutons d'édition) (F9) et localisez le panneau Curves and Surface (Courbes et surfaces). Le paramètre Ext1? règle l'épaisseur de l'extrusion tandis que Ext2? règle la taille du biseau. BevResol? définit la manière dont se présentera le biseau, pointu ou arrondi.
La Figure 7-18 montre le réglage utilisé pour extruder cette courbe.
Figure 7-18. Réglage du biseau.
Astuce : Passer des Courbes aux MaillagesPour effectuer des opérations de modelage plus complexes, convertir la courbe en maillage avec ALT-C>>Mesh (Maillage). Notez que c'est une opération à sens unique: vous ne pouvez pas convertir un maillage en courbe.
Quand votre logo est terminé, vous pouvez ajouter des matériaux et des lumières et obtenir un joli rendu (Figure 7-19).
Figure 7-19. Rendu final.
ChaP704
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Les Surfaces sont réellement une prolongation des courbes de NURBS. Dans Blender elles sont d'un type distinct d'ObData? (Données d'objet).
On sait qu'une courbe produit une interpolation seulement unidimensionnelle, les Surfaces quant à elles disposent d'une seconde dimension supplémentaire. La première dimension est U, comme pour les courbes, et la seconde est V. Une grille bidimensionnelle de points de contrôle définit la forme de ces surfaces NURBS.
Utilisez les Surfaces pour créer et modifier des surfaces courbes fluides. Les Surfaces peuvent être cycliques dans les deux directions, vous permettant de créer facilement une forme de 'donut', et elles peuvent être dessinées comme 'solides' en mode d'édition (zbuffered, avec éclairage OpenGL?). Ceci rend le travail avec les surfaces vraiment facile.
Note : Actuellement Blender possède une trousse
d'outils basique pour les Surfaces, avec une capacité
limitée pour créer des ouvertures et pour fusionner des
surfaces. Les futures versions contiendront des fonctionnalités
accrues dans ces secteurs.
Vous pouvez prendre une des diverses surfaces 'primitives' à partir du menu ADD (ajouter) comme point de départ. Notez que vous pouvez choisir 'Curve' (Courbe) et 'Circle' (Cercle) dans le menu 'surface' ! C'est possible parce que les courbes de NURBS sont intrinsèquement des Surfaces de NURBS, avec simplement une dimension omise.
Note : Une 'vraie' courbe NURBS et une courbe 'surface'
NURBS ne sont pas interchangeables, comme vous le verrez en suivant le
processus d'extrusion ci-dessous et dans la prochaine section
'skinning' (peau).
Figure 7-20. Menu ajout de surface
Quand vous ajoutez une courbe 'surface' vous pouvez créer une vraie surface simplement en extrudant la courbe entière (EKEY).
Chaque arête d'une surface peut alors être extrudée comme vous le souhaitez pour mettre en forme votre modèle. Employez CKEY pour rendre cyclique la direction U ou V. Prenez soin de régler les 'noeuds' sur Uniform ou Endpoint (Uniforme ou Extrémité) avec le pré-réglage du panneau d'EditButtons? (Boutons d'édition) Curve Tools (Outils de courbe).
En travaillant avec les surfaces, il est pratique de toujours travailler sur une colonne ou une rangée complète de sommets. Blender fournit un outil de sélection pour cela: SHIFT-R, "Select Row" (Sélectionner rangée). Commençant du dernier sommet choisi, une rangée complète des sommets est extend (étendue) dans la direction 'U' ou 'V'. Choisissez à nouveau la rangée sélectionnée avec les mêmes sommets pour basculer de la sélection 'U' à 'V'.
Figure 7-21. Une surface sphère.
Les NURBS peuvent créer des formes pures telles que des cercles, des cylindres, et des sphères (mais notez qu'un cercle de Bézier n'est pas un cercle pur). Pour créer des cercles, des globes, ou les cylindres purs, vous devez agir sur les "weights" (poids) des sommets. Ce n'est pas intuitif, et vous devriez en lire plus sur les NURBS avant d'essayer.
Fondamentalement, pour produire un arc circulaire à partir d'une courbe avec trois points de contrôle, les points aux extrémités de l'arc doivent avoir un poids unitaire, alors que le poids du point de commande central doit être égal à un-demi du cosinus de la moitié de l'angle entre les segments joignant les points. La Figure 7-21 montre ceci pour un globe. Trois nombres standards sont inclus en tant que pré-réglages dans le panneau d'EditButtons? (Boutons d'édition) Curve Tools (d'outils de courbe) (Figure 7-22).
Note : Pour lire le poids d'un sommet
sélectionné, appuyez sur NKEY.
Figure 7-22. Pré-réglages des poids.
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Figure 7-23. Exemples de textes
Le texte est un type spécial de courbe pour Blender. Blender a sa propre police intégrée mais peut aussi utiliser des fontes externes, y compris les fontes PostScript? Type 1 et True Type (Figure 7-23).
Ouvrez Blender ou réinitialisez la scène en pressant CTRL-X. Ajoutez un TextObject? (Objet texte) avec la boîte à outils (SPACE (espace)>>Add (Ajouter)>>Text (Texte)). Vous pouvez éditer le texte avec le clavier en mode édition; un curseur de texte montre votre position dans le texte. Quand vous quittez le mode édition avec TAB, Blender remplit la courbe-texte, produisant un objet rempli plat sur lequel il est possible d"exécuter un rendu immédiatement.
Maintenant allez à EditButtons? (Boutons d'éditions) F9 (Figure 7-24).
Figure 7-24. Boutons d'édition du texte
Comme vous pouvez le voir dans le panneau Font (Police) MenuButton, Blender utilise sa propre fonte par défaut quand
il crée un nouvel objet texte. Maintenant cliquez Load Font
(charger fonte). Parcourez la fenêtre File (Fichier) vers un
dossier contenant des fontes PostScript?
Type 1 ou True Type et chargez une nouvelle fonte. (Vous pouvez
télécharger plusieurs fontes PostScript?
gratuite sur le web, et Microsoft Windows inclut un grand nombre de
fontes True Type, cependant pour ce dernier cas, faites attention:
certaines d'entre-elles ne sont pas libres de droit!).
Essayez quelques polices. Une fois que vous avez chargé une fonte, vous pouvez utiliser le Menu Bouton pour appliquer la police à un objet texte.
Pour l'instant vous avez seulement un objet plat. Pour ajouter de l'épaisseur, vous pouvez utiliser les boutons Ext1?: et Ext2?: dans le panneau Curve et Surface (Courbe et surface) comme nous l'avons fait avec les courbes.
Utilisez l'option TextOnCurve? (Texte le long d'une courbe) pour que le texte suive une courbe 2D. Utilisez les boutons d'alignement au-dessus du champ texte TextOnCurve?: dans le panneau Font pour aligner le texte sur la courbe.
Une fonction particulièrement puissante de Blender est qu'un objet texte peut être converti en courbe de Bézier avec ALT-C, cela vous permet d'éditer la forme de chaque caractère sur la courbe. Ceci est spécialement pratique pour créer des logos ou pour produire du lettrage personnalisé. La transformation du texte en courbe est irréversible et, bien sûr, une autre transformation de la courbe en maillage est aussi possible avec ALT C une nouvelle fois.
Normalement, un objet police de caractères commence par le mot "Text", ce qui peut être supprimé simplement avec SHIFT-BACKSPACE. En mode édition, l'objet texte réagit seulement à la saisie des textes. Presque tous les raccourcis clavier sont désactivés. Le curseur peut être déplacé avec les touches flèches. Employez SHIFT-ARROWLEFT et SHIFT-ARROWRIGHT pour déplacer le curseur à l'extrémité des lignes, au commencement ou à la fin du texte.
Presque tous les caractères spéciaux sont disponibles. Voici un sommaire de ces caractères :
Tous les caractères de votre clavier devraient fonctionner, y compris les voyelles soumises à une contrainte et ainsi de suite. Si vous avez besoin de caractères spéciaux (tels que les lettres accentuées, qui ne sont pas sur un clavier US) vous pouvez produire bon nombre d'entre eux en employant une combinaison de touches clavier. Pour cela, appuyez sur la touche de la voyelle désirée, puis sur ALT-BACKSPACE, puis effectuez la combinaison nécessaire pour produire le caractère spécial. Quelques exemples sont donnés ci-dessous :
Vous pouvez également ajouter des fichiers ASCII complets à un objet texte. Sauvegardez le fichier comme /tmp/.cutbuffer et appuyez sur ALT-V.
Autrement vous pouvez écrire votre texte dans une fenêtre texte de Blender, charger le texte dans une telle fenêtre ou le coller dans la fenêtre depuis le presse-papier et appuyer sur ALT-M. Ceci crée un nouvel objet texte à partir du contenu de la mémoire tampon de texte (jusqu'à 1000 caractères).
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La technique "Extruder le long d'un chemin" est un outil de modelage très puissant. Elle consiste à créer une surface en déplaçant rapidement un profil donné le long d'un chemin donné.
Le profil et le chemin peuvent être une courbe de Bézier ou NURBS.
Supposons que vous ayez ajouté une courbe de Bézier et un cercle de Bézier en tant qu'objets séparés (non-liés) à votre scène (Figure 7-25).
Figure 7-25. Profil (à gauche) et chemin (à droite).
Jouez un peu avec les deux pour obtenir un joli profil en forme d'aile et un chemin élaboré (Figure 7-26). Par défaut, les courbes de Béziers existent seulement sur un plan, et sont des objets 2D. Pour développer le chemin dans les 3 dimensions de l'espace, comme dans l'exemple montré ci-dessus, appuyez sur le bouton 3D dans le panneau Curve and Surface (Courbe et Surface) de Curve EditButtons? (Boutons d'édition de Courbe) (F9) (Figure 7-27).
Figure 7-26. Profil (à gauche) et chemin (à droite) modifiés.
Figure 7-27. Bouton de courbe 3D.
Regardez maintenant le nom de l'objet profil. Par défaut c'est "CurveCircle?" et on le voit dans le panneau s'affichant avec NKEY quand le profil est sélectionné. Si vous voulez, vous pouvez le renommer en effectuant SHIFT-LMB sur le nom (Figure 7-28).
Figure 7-28. Le nom du profil.
Maintenant, sélectionnez le chemin. Dans son EditButtons? (Boutons d'édition) repérez le champ texte BevOb: du panneau Curve and Surface (Surface et Courbe) et écrivez ici le nom de l'objet profil. Dans notre cas "CurveCircle?" (Figure 7-29).
Figure 7-29. Spécifier le profil du chemin.
Le résultat est une surface définie par le profil, déplacé le long du chemin (Figure 7-30).
Figure 7-30. Résultat de l'extrusion.
Pour appréhender les résultats, et par conséquent obtenir les effets désirés il est important de comprendre les points suivants:
Figure 7-31. Plan local du chemin.
Tuyau : Inclinaison
Avec l'axe y du profil obligé de pointer vers le haut, des résultat inattendus peuvent se produire quand le chemin est en 3D et que le profil extrudé est sur un point où le chemin est exactement vertical. En effet, si le chemin devient vertical puis continue à virer, il y a un point où l'axe y du profil devrait commencer à se diriger vers le bas. Si ceci se produit, puisque l'axe y est contraint de se diriger vers le haut il y aura une brusque rotation de 180° du profil, pour que l'axe y pointe à nouveau vers le haut.
La figure 7-32 montre le problème. A gauche, il y a un chemin dont la pente monte régulièrement et où la normale du plan local du chemin pointe toujours vers le haut. A droite, nous voyons un chemin où, au point cerclé en jaune, une telle normale commence à se diriger vers le bas. Le résultat de l'extrusion présente là une torsion brusque.
Figure 7-32. Problème d'extrusion du à la contrainte de l'axe y.
Les seules solutions à ce genre de problèmes sont: employer des chemins multiples adéquats, ou incliner le chemin en prenant des précautions pour que les normales se dirigent toujours vers le haut.
Astuce : Orientation changeante du profil.
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Skinning (enveloppement) est l'art délicat de définir une surface en utilisant deux profils ou plus. Dans Blender vous obtenez ce résultat en préparant autant de courbes que le nécessite la forme désirée, puis en les convertissant en une simple surface NURBS.
Comme exemple nous allons créer une coque de bateau. La première chose à faire, en vue de coté (NUM3), est d'ajouter une Surface Curve (Courbe Surface). Ajoutez bien une courbe Surface et non pas une courbe de Bézier ou NURBS, sinon notre démonstration ne fonctionnera pas (Figure 7-33).
Figure 7-33. Une courbe surface pour l'enveloppement.
Donnez à la courbe la forme de la coupe au milieu de la longueur du bateau, en ajoutant des sommets comme nécessaire avec le bouton Split et, si besoin est, en réglant 'U' et 'V' de NURBS sur 'Endpoint' (extrémité) [dans l'onglet NURBS Tool du panneau d'édition (F9)] (Figure 7-34).
Figure 7-34. Profil du bateau.
Maintenant dupliquez (SHIFT-D) la courbe autant de fois que nécessaire, vers la gauche et vers la droite (Figure 7-35). Ajustez les courbes pour définir les diverses sections du bateau à différents points sur toute sa longueur. Pour cela, des modèles aident beaucoup. Vous pouvez charger un modèle en arrière-plan (comme nous l'avons fait pour la conception du logo dans le chapitre ChaP704) pour préparer tous les profils de coupe (Figure 7-36).
Notez que la surface que nous allons produire aura des transitions lisses d'un profil à l'autre. Pour créer des changements brusques vous devrez placer les profils très près l'un de l'autre, comme c'est le cas pour le profil sélectionné sur la Figure 7-36.
Figure 7-35. Multiples profils le long de l'axe du bateau.
Figure 7-36. Multiples profils de forme correcte.
Maintenant sélectionnez toutes les courbes (avec AKEY ou BKEY) et joignez-les en pressant CTRL-J et en répondant Yes (Oui!) à la question 'Join selected NURBS?' (Joindre les NURBS selectionnées ?). Ceci mènera à la configuration de la Figure 7-37.
Figure 7-37. Profils joints.
Maintenant passez au mode édition (TAB) et sélectionnez tous les points de contrôle avec AKEY ; puis pressez FKEY. Le profil devrait être 'enveloppé' ('skinned') et converti en surface (Figure 7-38).
Note : Il est évident que pour la totalité des profils de cet exemple, les sections transversales ont besoin d'être définies sur une famille de plans mutuellement orthogonaux.
Figure 7-38. Surface enveloppée en mode édition.
Inclinez la surface, au besoin, en déplaçant les points de commande. Le schéma 7-39 montre une vue ombrée. Vous devrez probablement augmenter ResolU? et RelolV? pour obtenir une meilleure forme.
Figure 7-39. La coque finale.
Tuyau : Réglage du profil
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7.2. Surfaces
Valable à partir de Blender v2.31
Les Surfaces sont réellement une prolongation des courbes de NURBS. Dans Blender elles sont d'un type distinct d'ObData? (Données d'objet).
On sait qu'une courbe produit une interpolation seulement unidimensionnelle, les Surfaces quant à elles disposent d'une seconde dimension supplémentaire. La première dimension est U, comme pour les courbes, et la seconde est V. Une grille bidimensionnelle de points de contrôle définit la forme de ces surfaces NURBS.
Utilisez les Surfaces pour créer et modifier des surfaces courbes fluides. Les Surfaces peuvent être cycliques dans les deux directions, vous permettant de créer facilement une forme de 'donut', et elles peuvent être dessinées comme 'solides' en mode d'édition (zbuffered, avec éclairage OpenGL?). Ceci rend le travail avec les surfaces vraiment facile.
Note : Actuellement Blender possède une trousse
d'outils basique pour les Surfaces, avec une capacité
limitée pour créer des ouvertures et pour fusionner des
surfaces. Les futures versions contiendront des fonctionnalités
accrues dans ces secteurs.Vous pouvez prendre une des diverses surfaces 'primitives' à partir du menu ADD (ajouter) comme point de départ. Notez que vous pouvez choisir 'Curve' (Courbe) et 'Circle' (Cercle) dans le menu 'surface' ! C'est possible parce que les courbes de NURBS sont intrinsèquement des Surfaces de NURBS, avec simplement une dimension omise.
Note : Une 'vraie' courbe NURBS et une courbe 'surface'
NURBS ne sont pas interchangeables, comme vous le verrez en suivant le
processus d'extrusion ci-dessous et dans la prochaine section
'skinning' (peau).Figure 7-20. Menu ajout de surface
Quand vous ajoutez une courbe 'surface' vous pouvez créer une vraie surface simplement en extrudant la courbe entière (EKEY).
Chaque arête d'une surface peut alors être extrudée comme vous le souhaitez pour mettre en forme votre modèle. Employez CKEY pour rendre cyclique la direction U ou V. Prenez soin de régler les 'noeuds' sur Uniform ou Endpoint (Uniforme ou Extrémité) avec le pré-réglage du panneau d'EditButtons? (Boutons d'édition) Curve Tools (Outils de courbe).
En travaillant avec les surfaces, il est pratique de toujours travailler sur une colonne ou une rangée complète de sommets. Blender fournit un outil de sélection pour cela: SHIFT-R, "Select Row" (Sélectionner rangée). Commençant du dernier sommet choisi, une rangée complète des sommets est extend (étendue) dans la direction 'U' ou 'V'. Choisissez à nouveau la rangée sélectionnée avec les mêmes sommets pour basculer de la sélection 'U' à 'V'.
Figure 7-21. Une surface sphère.
Les NURBS peuvent créer des formes pures telles que des cercles, des cylindres, et des sphères (mais notez qu'un cercle de Bézier n'est pas un cercle pur). Pour créer des cercles, des globes, ou les cylindres purs, vous devez agir sur les "weights" (poids) des sommets. Ce n'est pas intuitif, et vous devriez en lire plus sur les NURBS avant d'essayer.
Fondamentalement, pour produire un arc circulaire à partir d'une courbe avec trois points de contrôle, les points aux extrémités de l'arc doivent avoir un poids unitaire, alors que le poids du point de commande central doit être égal à un-demi du cosinus de la moitié de l'angle entre les segments joignant les points. La Figure 7-21 montre ceci pour un globe. Trois nombres standards sont inclus en tant que pré-réglages dans le panneau d'EditButtons? (Boutons d'édition) Curve Tools (d'outils de courbe) (Figure 7-22).
Note : Pour lire le poids d'un sommet
sélectionné, appuyez sur NKEY.Figure 7-22. Pré-réglages des poids.
7.3 Texte
Valable à partir de Blender v2.31
Figure 7-23. Exemples de textes
Le texte est un type spécial de courbe pour Blender. Blender a sa propre police intégrée mais peut aussi utiliser des fontes externes, y compris les fontes PostScript? Type 1 et True Type (Figure 7-23).
Ouvrez Blender ou réinitialisez la scène en pressant CTRL-X. Ajoutez un TextObject? (Objet texte) avec la boîte à outils (SPACE (espace)>>Add (Ajouter)>>Text (Texte)). Vous pouvez éditer le texte avec le clavier en mode édition; un curseur de texte montre votre position dans le texte. Quand vous quittez le mode édition avec TAB, Blender remplit la courbe-texte, produisant un objet rempli plat sur lequel il est possible d"exécuter un rendu immédiatement.
Maintenant allez à EditButtons? (Boutons d'éditions) F9 (Figure 7-24).
Figure 7-24. Boutons d'édition du texte
Comme vous pouvez le voir dans le panneau Font (Police) MenuButton, Blender utilise sa propre fonte
Essayez quelques polices. Une fois que vous avez chargé une fonte, vous pouvez utiliser le Menu Bouton pour appliquer la police à un objet texte.
Pour l'instant vous avez seulement un objet plat. Pour ajouter de l'épaisseur, vous pouvez utiliser les boutons Ext1?: et Ext2?: dans le panneau Curve et Surface (Courbe et surface) comme nous l'avons fait avec les courbes.
Utilisez l'option TextOnCurve? (Texte le long d'une courbe) pour que le texte suive une courbe 2D. Utilisez les boutons d'alignement au-dessus du champ texte TextOnCurve?: dans le panneau Font pour aligner le texte sur la courbe.
Une fonction particulièrement puissante de Blender est qu'un objet texte peut être converti en courbe de Bézier avec ALT-C, cela vous permet d'éditer la forme de chaque caractère sur la courbe. Ceci est spécialement pratique pour créer des logos ou pour produire du lettrage personnalisé. La transformation du texte en courbe est irréversible et, bien sûr, une autre transformation de la courbe en maillage est aussi possible avec ALT C une nouvelle fois.
7.3.1. Caractères spéciaux
Normalement, un objet police de caractères commence par le mot "Text", ce qui peut être supprimé simplement avec SHIFT-BACKSPACE. En mode édition, l'objet texte réagit seulement à la saisie des textes. Presque tous les raccourcis clavier sont désactivés. Le curseur peut être déplacé avec les touches flèches. Employez SHIFT-ARROWLEFT et SHIFT-ARROWRIGHT pour déplacer le curseur à l'extrémité des lignes, au commencement ou à la fin du texte.
Presque tous les caractères spéciaux sont disponibles. Voici un sommaire de ces caractères :
- ALT-c : copyright
- ALT-f : Florin allemand
- ALT-g : degrés
- ALT-l: Livre anglaise
- ALT-r: Registered trademark
- ALT-s : S allemand
- ALT-x : symbole de multiplication
- ALT-y : Yen japonais
- ALT-1 : un petit 1
- ALT-2 : un petit 2
- ALT-3 : un petit 3
- ALT-? : symbole de question espagnol
- ALT-! : symbole d'exclamation espagnol
- ALT-> : un double >>
- ALT-< : un double <<
Tous les caractères de votre clavier devraient fonctionner, y compris les voyelles soumises à une contrainte et ainsi de suite. Si vous avez besoin de caractères spéciaux (tels que les lettres accentuées, qui ne sont pas sur un clavier US) vous pouvez produire bon nombre d'entre eux en employant une combinaison de touches clavier. Pour cela, appuyez sur la touche de la voyelle désirée, puis sur ALT-BACKSPACE, puis effectuez la combinaison nécessaire pour produire le caractère spécial. Quelques exemples sont donnés ci-dessous :
- AKEY, ALT-BACKSPACE, TILDE : ã
- AKEY, ALT-BACKSPACE, COMMA : à
- AKEY, ALT-BACKSPACE, ACCENT : á
- AKEY, ALT-BACKSPACE, OKEY : å
- EKEY, ALT-BACKSPACE, QUOTE : ë
- OKEY, ALT-BACKSPACE, SLASH : ø
Vous pouvez également ajouter des fichiers ASCII complets à un objet texte. Sauvegardez le fichier comme /tmp/.cutbuffer et appuyez sur ALT-V.
Autrement vous pouvez écrire votre texte dans une fenêtre texte de Blender, charger le texte dans une telle fenêtre ou le coller dans la fenêtre depuis le presse-papier et appuyer sur ALT-M. Ceci crée un nouvel objet texte à partir du contenu de la mémoire tampon de texte (jusqu'à 1000 caractères).
7.4. Extruder le long d'un chemin
Valable à partir de Blender v2.31
La technique "Extruder le long d'un chemin" est un outil de modelage très puissant. Elle consiste à créer une surface en déplaçant rapidement un profil donné le long d'un chemin donné.
Le profil et le chemin peuvent être une courbe de Bézier ou NURBS.
Supposons que vous ayez ajouté une courbe de Bézier et un cercle de Bézier en tant qu'objets séparés (non-liés) à votre scène (Figure 7-25).
Figure 7-25. Profil (à gauche) et chemin (à droite).
Jouez un peu avec les deux pour obtenir un joli profil en forme d'aile et un chemin élaboré (Figure 7-26). Par défaut, les courbes de Béziers existent seulement sur un plan, et sont des objets 2D. Pour développer le chemin dans les 3 dimensions de l'espace, comme dans l'exemple montré ci-dessus, appuyez sur le bouton 3D dans le panneau Curve and Surface (Courbe et Surface) de Curve EditButtons? (Boutons d'édition de Courbe) (F9) (Figure 7-27).
Figure 7-26. Profil (à gauche) et chemin (à droite) modifiés.
Figure 7-27. Bouton de courbe 3D.
Regardez maintenant le nom de l'objet profil. Par défaut c'est "CurveCircle?" et on le voit dans le panneau s'affichant avec NKEY quand le profil est sélectionné. Si vous voulez, vous pouvez le renommer en effectuant SHIFT-LMB sur le nom (Figure 7-28).
Figure 7-28. Le nom du profil.
Maintenant, sélectionnez le chemin. Dans son EditButtons? (Boutons d'édition) repérez le champ texte BevOb: du panneau Curve and Surface (Surface et Courbe) et écrivez ici le nom de l'objet profil. Dans notre cas "CurveCircle?" (Figure 7-29).
Figure 7-29. Spécifier le profil du chemin.
Le résultat est une surface définie par le profil, déplacé le long du chemin (Figure 7-30).
Figure 7-30. Résultat de l'extrusion.
Pour appréhender les résultats, et par conséquent obtenir les effets désirés il est important de comprendre les points suivants:
- Le profil est orienté de sorte que son axe z soit tangent (c-à-d dirigé le long) au chemin et que son axe x soit sur le plan du chemin; par conséquent l'axe y est orthogonal au plan du chemin;
- Si le chemin est en 3D, le "plan du chemin" est défini localement plutôt que globalement et est visualisé, en mode édition, par plusieurs segments courts perpendiculaires au chemin (Figure7?-31) ;
- L'axe y du profil se dirige toujours vers le haut. C'est souvent une source de résultats et de problèmes inattendus, comme nous l'expliquerons plus tard.
Figure 7-31. Plan local du chemin.
Tuyau : Inclinaison
Pour modifier l'orientation du plan local du chemin
sélectionnez un point de contrôle et pressez TKEY.
Déplacez alors la souris pour changer l'orientation des courts
segments sans à-coups, dans le voisinage du point de
contrôle. LMB fixe la position, et ESC retourne
à l'état précédent.
Avec l'axe y du profil obligé de pointer vers le haut, des résultat inattendus peuvent se produire quand le chemin est en 3D et que le profil extrudé est sur un point où le chemin est exactement vertical. En effet, si le chemin devient vertical puis continue à virer, il y a un point où l'axe y du profil devrait commencer à se diriger vers le bas. Si ceci se produit, puisque l'axe y est contraint de se diriger vers le haut il y aura une brusque rotation de 180° du profil, pour que l'axe y pointe à nouveau vers le haut.
La figure 7-32 montre le problème. A gauche, il y a un chemin dont la pente monte régulièrement et où la normale du plan local du chemin pointe toujours vers le haut. A droite, nous voyons un chemin où, au point cerclé en jaune, une telle normale commence à se diriger vers le bas. Le résultat de l'extrusion présente là une torsion brusque.
Figure 7-32. Problème d'extrusion du à la contrainte de l'axe y.
Les seules solutions à ce genre de problèmes sont: employer des chemins multiples adéquats, ou incliner le chemin en prenant des précautions pour que les normales se dirigent toujours vers le haut.
Astuce : Orientation changeante du profil.
Si l'orientation du profil le long de la courbe
n'est pas comme vous l'espériez, et que vous vouliez en changer
sur toute la longueur du chemin, il existe une meilleure méthode
que d'incliner tous les points de contrôle du chemin.
Vous pouvez simplement, en mode édition,
appliquer sur son plan une rotation au profil. De cette façon le
profil changera mais pas sa référence locale.
7.5. Enveloppe ( Peau, surface ).
Valable à partir de Blender 2.31
Skinning (enveloppement) est l'art délicat de définir une surface en utilisant deux profils ou plus. Dans Blender vous obtenez ce résultat en préparant autant de courbes que le nécessite la forme désirée, puis en les convertissant en une simple surface NURBS.
Comme exemple nous allons créer une coque de bateau. La première chose à faire, en vue de coté (NUM3), est d'ajouter une Surface Curve (Courbe Surface). Ajoutez bien une courbe Surface et non pas une courbe de Bézier ou NURBS, sinon notre démonstration ne fonctionnera pas (Figure 7-33).
Figure 7-33. Une courbe surface pour l'enveloppement.
Donnez à la courbe la forme de la coupe au milieu de la longueur du bateau, en ajoutant des sommets comme nécessaire avec le bouton Split et, si besoin est, en réglant 'U' et 'V' de NURBS sur 'Endpoint' (extrémité) [dans l'onglet NURBS Tool du panneau d'édition (F9)] (Figure 7-34).
Figure 7-34. Profil du bateau.
Maintenant dupliquez (SHIFT-D) la courbe autant de fois que nécessaire, vers la gauche et vers la droite (Figure 7-35). Ajustez les courbes pour définir les diverses sections du bateau à différents points sur toute sa longueur. Pour cela, des modèles aident beaucoup. Vous pouvez charger un modèle en arrière-plan (comme nous l'avons fait pour la conception du logo dans le chapitre ChaP704) pour préparer tous les profils de coupe (Figure 7-36).
Notez que la surface que nous allons produire aura des transitions lisses d'un profil à l'autre. Pour créer des changements brusques vous devrez placer les profils très près l'un de l'autre, comme c'est le cas pour le profil sélectionné sur la Figure 7-36.
Figure 7-35. Multiples profils le long de l'axe du bateau.
Figure 7-36. Multiples profils de forme correcte.
Maintenant sélectionnez toutes les courbes (avec AKEY ou BKEY) et joignez-les en pressant CTRL-J et en répondant Yes (Oui!) à la question 'Join selected NURBS?' (Joindre les NURBS selectionnées ?). Ceci mènera à la configuration de la Figure 7-37.
Figure 7-37. Profils joints.
Maintenant passez au mode édition (TAB) et sélectionnez tous les points de contrôle avec AKEY ; puis pressez FKEY. Le profil devrait être 'enveloppé' ('skinned') et converti en surface (Figure 7-38).
Note : Il est évident que pour la totalité des profils de cet exemple, les sections transversales ont besoin d'être définies sur une famille de plans mutuellement orthogonaux.
Figure 7-38. Surface enveloppée en mode édition.
Inclinez la surface, au besoin, en déplaçant les points de commande. Le schéma 7-39 montre une vue ombrée. Vous devrez probablement augmenter ResolU? et RelolV? pour obtenir une meilleure forme.
Figure 7-39. La coque finale.
Tuyau : Réglage du profil
La seule limitation à cette technique, qui
en dehors de cela est très puissante, est que tous les profils
doivent avoir le même nombre de points de contrôle. C'est
donc une bonne idée que de modeler d'abord la coupe la plus
complexe, ensuite de la dupliquer, puis de déplacer les points
de contrôle comme nécessaire, sans en ajouter ou en
enlever, comme nous l'avons montré dans cet exemple.
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