Exemple de manipulation 3D : Sketchup

Les logiciels 3D sont des outils souvent complexes. Il en existe une large gamme. Impossible ici de couvrir ce sujet, nous allons juste rappeler quelques notions élémentaires en nous appuyant sur le logiciel gratuit (mais pas open source) Sketchup.

Historique

Sketchup est un logiciel développé à l’origine par la société @Last Software pour aider les architectes à croquer des idées rapidement, comme on le ferait sur du papier, mais en 3D d’où l’utilisation du mot sketch ("croquis").

Le logiciel, simple à prendre en main, a intéressé Google qui cherchait à mettre en place un outil grand public pour nourrir son logiciel Google Earth. Il a été acheté par Google en 2006, et mis en distribution gratuite rapidement. L’idée est de fournir des outils au grand public pour qu’il modélise les bâtiments, de l’Empire State Building à la maison unifamiliale, et les dépose sur Google Earth. Une entreprise typiquement web 2.0, où le client fabrique le produit, mais qui n’a pas vraiment réussi.

Le logiciel est cependant utilisé massivement pour les internautes, pour modéliser de petits objets, présenter des projets, si bien que Goggle va progressivement brider le logiciel en retirant à chaque nouvelle version des possibilités d’importation et d’exportation, au profit d’une version "pro" payante et plus complète.

En 2012, Google a revendu Sketchup à une société spécialisée dans les outils GPS et Laser qui continuera le développement et la mise à disposition gratuite. Vidé de sa substance par Google, il a perdu beaucoup de son intérêt premier.

Manipuler en 3D

Le dessin en 3D reste complexe dès qu’il s’agit de le manipuler. Agir sur un volume en 3D à partir d’une surface en 2D (l’écran) est déjà complexe. Mais cliquer sur un point d’un volume ne dit pas encore ce qu’on veut en faire : le déplacer, réduire sa taille, transformer un point ou une surface ? Ceci rend la manipulation hasardeuse pour les débutants et en décourage plus d’un.
Sketchup tente de parer à cette difficulté en fonctionnant par inférence, ce qui signifie qu’il interprète les actions de l’utilisateur pour savoir quel point, surface ou volume il veut manipuler et quel type de manipulation il veut opérer. Ceci signifie qu’un temps d’apprivoisement est nécessaire pour comprendre comment le logiciel vous comprend.

Vecteurs partout

En 3D, on manipule des vecteurs, c’est à dire des droites, courbes et surfaces définies par des coordonnées, un calcul restitué sous la forme d’un dessin. On peut bien sûr utiliser des images matricielles, mais elles sont incorporées dans le logiciel sous forme de texture, plaquées sur les surfaces vectorielles. L’image restituée à l’écran est donc la somme des calculs effectués à partir des coordonnées des divers volumes présent dans l’espace du dessin, le type de matérialité (solide, liquide, réfléchissant) depuis le point de vue d’un caméra virtuelle.

A partir de ces dessins vectoriels, on pourra aussi exporter des images matricielles, du PDF, ou des animations, mais un export en 3D vers d’autres logiciels est possible, dont les imprimantes 3D ou le fichier .obj.

Opérations vectorielles

L’opération de base en dessin vectoriel est évidemment le dessin, c’est à dire la création de ligne, de courbes et de surfaces dans l’espace 3d. Ces formes sont appelées des "primitives". La complexité surgit directement : de quel point à quel point dessine-t-on ? Sketchup se rattachera généralement aux surfaces déjà créées, par défaut le sol sera le point de chute de tous les traits. Sketchup donne des informations sur la direction du dessins par des couleurs et des repères dynamiques qui indiquent verticalité, ou l’alignement de deux points par exemple.

La logique du dessin vectoriel est une des choses les plus étranges à comprendre lorsqu’on débute. Comme le pathfinder dans illustrator, la puissance des logiciels 3D se trouve dans leur capacité à effectuer des opérations à partir de plusieurs volumes : addition, soustraction.

L’extrusion est l’outil le plus utilisé. Elle consiste à créer une forme tridimensionnelle à partir d’un objet plan. L’extrusion peut se faire positivement (on crée alors un volume à partir d’une surface) ou négativement (on retire un volume dans un autre). Voir une vidéo sur ce sujet.

L’extrusion, alliée à l’imagination, permet de créer des objets très complexes.

Principe du composant - instances

Sketchup permet d’utiliser des composants. On crée un objet, que l’on enregistre en tant que composant. On peut ensuite créer à partir de ce composant diverses instances, c’est à dire une copie de cet objet qui reste connectée à son modèle. Toute modification du composant modifie tout ses instances. C’est un outil puissant pour développer des dessins complexes et les modifier rapidement. Une forêt peut être fabriquée sur la base de quelques arbres, dupliqués des centaines de fois et modifiés légèrement en hauteur ou largeur. Dans l’exemple suivant, un escalier dessiné à partir d’une marche.

On peut de plus enregistrer les composants et les partager. Sketchup est accompagné d’un outil permettant de rechercher des modèles archivés par Google.