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6.10. Subdivision de surfaces Catmull-Clarck
Valable à partir de Blender v2.31
A partir de n'importe quel maillage normal comme point de
départ, Blender peut calculer une subdivision lissée, en
temps réel, tout en assurant le modelage et le rendu, grace
à l'utilisation de la "Subdivision de Surfaces Catmull-Clark",
en raccourci
SubSurf.
SubSurf
est un algorithme mathématique qui calcule la subdivision
lissée d'un maillage. Ceci permet la modélisation en
haute résolution sans devoir employer et sauvegarder des
quantités énormes de données. Ceci permet
également d'attribuer un aspect "tissu vivant" (organique) aux
compositions.
En fait un maillage
subdivisé et une surface NURBS ont
beaucoup de points communs car les deux sont construits à partir
d'un maillage grossier "low-poly" (avec un faible nombre de polygones)
pour aboutir à une surface lissée "haute
définition". Mais il y a également des différences
notables :
- Les NURBS permettent un contrôle plus fin sur la surface,
puisque vous pouvez exercer des "pressions" indépendamment sur
chaque point de contrôle du maillage. Sur un maillage
subdivisé vous ne pouvez pas agir sur les points de "pression".
- Les SubSurfs
permettent une approche du modelage plus souple. Sachant qu'une
subdivision est une opération mathématique qui s'exerce
sur un maillage, vous pouvez employer toutes les techniques de modelage
décrites dans ce chapitre qui sont relatives au maillage. Ces
possibilités sont nettement plus nombreuses et plus souples que
celles que l'on peut trouver avec les polygones de contrôle des
NURBS.
SubSurf
est une option de maillage, activée dans le panneau d'Edition,
sous-menu
Mesh (
F9 - Figure 6-57). Les boutons
numériques immédiatement en-dessous définissent,
pour celui de gauche, la résolution (ou niveau) de subdivision
qui affecte la visualisation en 3D; pour celui de droite, la
résolution qui détermine le rendu final. Vous pouvez
également employer
SHIFT-O si vous êtes en Mode
Objet. Ceci commute SubSurf
"On/Off". Le niveau de SubSurf
peut également être réglé avec les touches
CTRL-
1
à
CTRL-
4, mais ceci n'affecte que le niveau de
subdivision de la visualisation.
Depuis que les opérations de SubSurf
sont exécutées en temps réel simultanément,
pendant que vous modélisez, et durant le rendu, elles
nécessitent l'utilisation intense du CPU. C'est une bonne
habitude que de travailler SubSurf
avec un niveau bas (mais différent de zéro) en phase
modélisation, et plus élevé lors du rendu.
Figure 6-57. Boutons SubSurf
Depuis la version 2.3 Blender dispose d'un nouveau bouton connexe
à SubSurf
:
Optimal. Celui-ci change la manière dont les maillages
de
SubSurf
sont dessinés et peut être d'une grande aide en
modélisation. La Figure 6-58 montre une série d'images
faisant apparaître différentes combinaisons du maillage de
Suzanne.
Figure 6-58. Suzanne "SubSurfée"
La figure 6-59 montre les subdivisions obtenues avec des niveaux de
SubSurf
de 0, 1, 2 et 3 sur la surface d'un simple carré ou d'un simple
triangle. Sur un objet maillé de base, une telle subdivision est
exécutée pour
chacune des faces carrées ou
triangulaires qui le constituent.
On voit bien comment une surface quadrilatérale
génère
4^n faces après subdivision.
n
est la valeur de la subdivision, ou résolution. Par contre
chaque surface triangulaire génère
3*4^(n-1)
nouvelles faces (Figure 6-59). Cette augmentation exponentielle du
nombre de faces (et de sommets) entraine un fort ralentissement sur les
actions d'édition et de rendu, et demande une valeur plus basse
du niveau de subdivisions lors du processus d'édition que pour
celui de rendu.
Figure 6-59. Subdivision de surfaces simples carrées et
triangulaires.
Le système de subdivision de Blender est basé sur
l'algorithme de Catmull-Clarke. Il produit des maillages
subdivisés joliment lissés mais chaque
élément subdivisé, c.-à-d., chaque facette
créée par l'algorithme à partir de la simple face
du maillage d'origine, gère l'orientation des 'normales' de
cette même surface de départ.
Cela n'a pas de conséquence sur la forme elle-même, comme
le montre la figure 6-60, mais il peut y en avoir dans la phase de
rendu et en mode "solide", où des positions intempestives des
'normales' peuvent produire de disgracieuses lignes noires (Figure
6-61).
Figure 6-60. Vue latérale d'un maillage subdivisé avec
des 'normales' aléatoires (en haut) et cohérentes (en bas)
Utiliser
CTRL+N en mode édition, avec tous les sommets
sélectionnés, pour que Blender recalcule les 'normales'.
Figure 6-61. Vue solide de maillages "subdivisés" avec des
normales incompatibles (en haut) et des conformes (en bas)
Sur cette image les 'normales' de face apparaissent en cyan. Vous
pouvez rendre visibles les 'normales' dans le menu
EditButtons
(Boutons d'édition) (
F9) :
"Draw Normals".
Notez que Blender ne peut pas recalculer les normales correctement si
le maillage n'est pas "multiple". Un maillage "non-multiple" est un
maillage pour lequel un résultat: normales dedans ou dehors, ne
peut pas être calculé et est équivoque.
Fondamentalement, du point de vue de Blender, c'est un maillage
où il y a des arêtes qui appartiennent
à plus
de deux faces.
La Figure 6-62 montre un exemple simple d'un maillage "non multiple".
En général un maillage "non-multiple" se produit quand
vous avez crée des faces angulaires et d'autres choses du
même ordre.
Figure 6-62. Un maillage " Non-multiple"
Un maillage "Non-multiple" n'est pas un problème pour les
maillages conventionnels, mais il peut provoquer de vilains aspects
dans des maillages subdivisés. De plus, il ne supporte pas
l'utilisation de l'outil "decimator" (destructor), aussi, vaut-il mieux
les éviter autant que possible.
Utilisez ces deux conseils pour savoir si un maillage est
"non-multiple" :
- Le recalcul des normales laisse encore apparaître des
lignes par endroits.
- L'outil "decimator" (destructor) du panneau Mesh refuse
de fonctionner, cela indique que le maillage est "Non-multiple".
L'outil de SubSurf
vous permet de créer de très bons sujets "naturels" (sans
problème), mais rappelez-vous qu'un maillage régulier
avec des faces carrées, plutôt que triangulaires, procure
de meilleurs résultats.
La Figure 6-63 et la Figure 6-64 montrent un exemple de ce qui peut
être réalisé avec les "SubSurfs"
de Blender.
Figure 6-63. Une gargouille avec un maillage de base (à
gauche) et un maillage judicieusement "subdivisé"
paramètré à 2 (à droite)
Figure 6-64. Vue du solide ( à gauche) et du rendu final
(à droite) de la gargouille
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