L'évolution de la 3d 43849

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Intro ? La synthèse d'image 3D souvent abrégée 3D (3Dpour trois Dimensions : x,y,z les trois axes quiforment le repère orthonormé de la géométrie dans l'espace) est un ensemble de techniques notamment issues de la CAO qui permet lareprésentation d'objets en perspective sur un moniteur d'ordinateur. Elle est actuellement très utilisée en art numérique dans l'industrie du film,initiée par les studios Pixar et ILM (Industrial Light & Magic) et, depuis 1994, dans beaucoup de jeux vidéo.

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Histoire ? La dénomination images 3D est le nouveau nom donné à ce qu'on appelait dessinou peinture en perspective depuis la Renaissance.Voici un exemple de vue perspective réalisée par Piero della Francesca en 1475.Certains peintres s'aident du perspectographe, première machine à dessiner en3D, pour leurs compositions picturales.

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? La différence est que, avant l'apparition des ordinateurs, la perspectiveétait obtenue par des méthodes graphiques dérivées directement de la géométrie projective. Actuellement, les dessins sont calculés numériquement en partant des données numériques tridimensionnelles.Ceci permet de changer facilement le centre de projection et sesdifférents paramètres. En particulier, on peut calculer des séries deprojections en déplaçant le point de projection et réaliser ainsi des animations. Représentation en perspective d'un paysage,avec le logiciel Bryce 3DRendu laissant apparaître la structure polygonaleutilisée pour la synthèse de l'image.

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? Après avoir été l’objet des recherches universitaire dès l’an1950, ainsi que pour le contrôle aérien de l'armée de l'air,l'apparition des ordinateurs personnels, tels le Xerox Star,l'IBM-PC en 1981, et l'Apple Macintosh en 1984, ontdémocratisé l'utilisation de la 3D pour l'étude, la production...L'évolution de la technologie aboutit à de superbessimulations de navettes ou fusées par la NASA, ou depaysages et de visages.

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? Mais c'est à partir des années 1990 que l'image de synthèseet la 3D se démocratisèrent et se développèrent de façonimportante, avec notamment l'arrivée de matériels pluspuissants permettant le temps réel, comme des cartes 3Dchez Silicon Graphics sur des stations de travail haut degamme puis plus tard dans les ordinateurs grand public PCavec des cartes 3D comme la 3DFX ou dans les consoles dejeux comme la PlayStation, la Dreamcast. Depuis,l'accélération 3D est partie intégrante des matérielsinformatiques.

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? Depuis cette époque les versions se sontsuccédé selon l’historique suivant:-Entre 1990 et 1995; 3D Studio1.0... 3D Studio4.0 (Dos).-Depuis 1996 jusqu’à nos jours; 3D StudioMax1.0... 3DS Max 2010 sous Windows.

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Techniques ? La synthèse d'image 3D se décomposeessentiellement en ces étapes :? la modélisation des objets de la scène en troisdimensions,? la position et la trajectoire de la caméra et de lacible,? le positionnement et le réglage des lumières,? la création et l'affectation des textures,? le choix du mode de rendu,? le calcul des images.

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? Le rendu se décompose à son tour enplusieurs phases :? Calcul de l'éclairage (on parle d'illumination)? Projection dans le plan d'observation.? Dessin à proprement parler avec applicationéventuelle de textures

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? Un logiciel de modélisation 3D, ou modeleur3D, est un logiciel qui sert à créer des scènes3D, composées de formes complexes, ouobjets, en trois dimensions à partir deprimitives de bases ou de définitionanalytique. Les modeleurs 3D sont utilisésaussi bien dans l'industrie en conceptionassistée par ordinateur que par lesinfographistes qui réalisent des scènesdédiées aux jeux vidéos, à la réalisationd'animations pour le cinéma et à la créationde présentations ou d'environnements deréalité virtuelle.

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? Principe ? Les logiciels de modélisation 3D se basent essentiellement sur la manipulation de formes debase. Ces formes de base utilisées peuvent être des cubes, des sphères ou des cônes, maisaussi des courbes de Bézier ou des NURBS. L'utilisateur peut en ajouter ou en enlever àvolonté.? Le logiciel propose généralement un ensemble d'outils qui permettent de modeler lesformes de base afin d'obtenir des formes plus complexes, comme une voiture ou unpersonnage. Ces outils de modélisation peuvent être de simples transformationsgéométriques, et de la Géométrie de Construction de Solides ou peuvent réaliser destransformations plus complexes, permettant de modifier des morceaux de la forme, de lesdécouper ou de les tordre dans tous les sens. Les logiciels de modélisation 3D peuventintervenir sur d'autres attributs comme la texture de l'objet, sa couleur, la manière dont elletransforme la lumière, etc.? Le logiciel de modélisation 3D permet de sauvegarder la scène obtenue dans un fichier selonun format donné, afin qu'elle puisse être utilisée par un autre programme pour, parexemple, créer des animations ou des jeux. Le logiciel est également capable de gérer laposition et l'orientation d'une caméra et la présence de différentes sources de lumière,permettant ainsi de regarder un point précis de la scène et d'en éclairer certaines parties.? Il est très courant qu'un logiciel de modélisation 3D possède un module de rendu de scènes3D. Le but de ce dernier est de créer des images ou des animations « réalistes » à partir desscènes modélisées.? Dans le cas de rendu très complexe et nécessitant des temps de calcul élévés, ces deuxlogiciels sont distincts comme Blender et Yafray.