Conception 3D

La 3D définie dans l’infographie et le cinéma

Dans la définition la plus large du terme, la 3D décrirait tout objet qui se trouve dans un système de coordonnées cartésiennes à trois axes. Si cela vous paraît un peu technique, n’ayez crainte, nous allons tout de suite clarifier les choses.

Qu’est-ce que la 3D ?

Un système de coordonnées cartésiennes est en fait une façon fantaisiste de décrire les axes X et Y que nous connaissons tous depuis le lycée (pensez au papier millimétré).

Vous vous souvenez avoir fait des petits graphiques et des tableaux avec l’axe X horizontal et l’axe Y vertical, n’est-ce pas ? Les choses sont très similaires dans le monde de la 3D, à une exception près : il y a un troisième axe : Z, qui représente la profondeur.

Ainsi, par définition, tout objet pouvant être représenté sur un système à trois axes est en 3D. Mais ce n’est pas tout, bien sûr.

La 3D par rapport à l’infographie

Il y a de fortes chances que vous lisiez ceci parce que vous avez au moins un intérêt passager pour la 3D, comme on l’appelle dans l’industrie de l’infographie, qui comprend le cinéma, la télévision, la publicité, l’ingénierie et le développement de jeux vidéo.

Quelques points clés sur l’infographie 3D :

  • La définition de base de l’espace 3D reste la même : Tout ce qui concerne les axes X, Y et Z est toujours vrai, mais il y a un hic. Alors que les objets 3D du monde réel existent physiquement en trois dimensions, dans le monde numérique de l’infographie, les objets 3D ne peuvent être représentés que mathématiquement.
  • Modèles 3D : Toute représentation d’un objet dans l’espace numérique, est appelée Modèle 3D. Si vous examiniez les informations brutes qui composent un modèle 3D de base, il s’agirait simplement (ou pas si simplement) d’une collection de points de données qui marquent des milliers ou des millions de coordonnées différentes dans l’espace cartésien.
  • Le logiciel fait le calcul : Heureusement pour les artistes, les logiciels 3D traitent la plupart des mathématiques difficiles. Dans l’interface utilisateur graphique d’un logiciel 3D comme Autodesk 3ds Max ou Maya, les modèles 3D sont automatiquement interprétés et représentés visuellement comme des objets géométriques composés d’arêtes, de sommets et de faces polygonales. La plupart des environnements logiciels ont des moteurs de rendu en temps réel intégrés capables d’afficher des modèles 3D avec un éclairage, des ombres et des textures semi-réalistes.
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En savoir plus sur l’axe Z

Puisque l’axe Z est une caractéristique essentielle de l’espace 3D, examinons de plus près ce que signifie réellement le « Z » dans un environnement logiciel 3D. La coordonnée Z peut être utilisée pour mesurer quatre choses dans l’infographie 3D :

  1. La profondeur d’un objet en termes de taille. Comme dans, 5 unités de large, 4 unités de haut et 3 unités de profondeur.
  2. La localisation d’un objet par rapport à l’origine. Dans toute scène 3D, l’origine est (0,0,0), le troisième chiffre étant généralement « Z ». Il existe quelques petits ensembles 3D qui utilisent Z comme axe vertical, mais ces cas sont rares.
  3. La distance d’un objet de la caméra rendue, connue en infographie sous le nom de z-profondeur. La profondeur Z est souvent utilisée pour appliquer des effets de profondeur de champ en post-production, et dans les jeux vidéo, elle est utilisée pour l’optimisation du niveau de détail.
  4. L’axe de rotation Z. Par exemple, une boule qui roule en s’éloignant d’une caméra serait considérée comme tournant le long de l’axe Z négatif.

La 3D par rapport au film/cinéma

Le mot 3D a un sens tout à fait différent lorsqu’il est utilisé en référence aux films en 3D (le genre qui vous oblige à porter des lunettes et vous donne envie de tendre la main et d’essayer de toucher les choses qui sortent de l’écran). Les films en 3D peuvent avoir, et ont souvent, un aspect d’infographie 3D, cependant, il y a beaucoup de films traditionnellement tournés, non-CG, qui ont profité de la récente résurgence du cinéma en 3D.

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La caractéristique déterminante de la 3D, telle que nous la concevons au cinéma (et maintenant au cinéma maison), est que les cinéastes doivent utiliser des moyens pour tromper le système visuel humain dans une perception illusoire de la profondeur.

  • Disparité binoculaire : La clé de la perception humaine de la profondeur est liée au fait que nos yeux envoient chacun une image légèrement différente au cerveau. Notre cerveau dérive une perception de la distance en interprétant la différence d’image de l’œil gauche et de l’œil droit. C’est ce qu’on appelle la disparité binoculaire.
    • Une discussion complète sur la façon dont l’illusion 3D est réalisée peut être assez longue, et ce n’est pas le forum approprié pour cela. Nous vous donnerons une dernière définition, qui servira de base à la façon dont les films en 3D sont créés aujourd’hui.
  • La stéréoscopie : Pour créer l’illusion de la profondeur, les cinéastes ont dû trouver des moyens d’imiter la disparité binoculaire. Le moyen courant pour y parvenir est d’utiliser des systèmes de projection doubles ou alternés en conjonction avec des lunettes polarisées qui garantissent que l’œil gauche et l’œil droit reçoivent toujours une image légèrement différente. C’est ce que l’on appelle la stéréoscopie, d’où le terme de 3D stéréoscopique.
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J’espère qu’à ce stade, vous connaissez un peu mieux la 3D en ce qui concerne l’infographie et le cinéma. Nous avons intercalé quelques liens dans le corps de cet article, qui expliquent plus en détail certains des concepts présentés.

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