Tips pour la modélisation organique : Les pôles, les loops... ( Page 1 )
Ecrit par : geburah123 - Le 20 juillet 2008 à 10:53:08 lien vers l'original en Anglais, merci à Toontje pour ces précieuses explications!
Salut tout le monde,
Ce sujet regroupe des éléments d'importances concernant la modélisation organique. Vous pourrez retrouver les informations que je vais mettre ici sur le site www.subdivisionmodeling.com.
Je vais essayer de condenser toutes ces informations pour les rendre compréhensibles aux débutants !
Je sais qu'il existe déjà des sujets sur la modélisation, mais à mon avis ils ne sont pas assez denses ni assez structurés, il manque des trucs etc..
Je vais essayer de faire de mon mieux pour vous et j'espère que ce sujet vous permettra de devenir encore meilleur que @ndy, Endi, Robertt, Martin Krol ou Stephen Stahlberg
Pour débuter mes modèles j'adhère à la technique du "box modelling" dans blender qui est très pratique pour ce genre de méthode. D'autres préféreront la technique de "poly par poly" mais n'étant jamais parvenu à une bonne maîtrise de cette technique je préfère choisir un autre chemin.
SACRES TRIANGLES !
Pourquoi les triangles posent-ils problème? Devrions-nous apprendre à haïr les triangles? La réponse est: oui!
Même si le grand Stephen Stahlberg a écrit une fois qu'un triangle ne devrait pas poser de soucis, je ne suis pas d'accord !
Une même subdivision appliquée à deux objets. Le premier objet ne possède que des quads, le deuxième, certaines faces ont été triangulées. Le résultat: un vrai bazar au moment de la subdivision...
La leçon à retenir ici : A moins que vous n'ayez une très (très) bonne raison, vous devriez éradiquer les triangles.
Si j'avais reçu un centime d'euro à chaque fois que l'on m'avait demandé comment éliminer les triangles, je serais devenu millionnaire!
Il y a quelques méthodes simples pour y parvenir:
Le problème :
Les solutions :
Effacer la ligne à partir du triangle.
Former de nouvelles lignes à partir du triangle.
Il n'y a plus qu'à transformer les triangles générés en quad 
Il existe des méthodes plus extravagantes pour éliminer les triangles mais je ne vais pas en parler ici.
La méthode que vous utiliserez vous appartient et dépend bien souvent de la situation. Je pense qu'à partir du moment où vous arrivez à ajouter 1 ou 3 triangles au triangle qui vous ennuie vous pourrez les convertir en quad.
Je vais maintenant parler du concept de Pôle et de Loops.
Présentation des pôles:
Alors, les Pôles, c'est quoi? Et bien "Pôle" est un bien grand mot pour désigner un vertex (un point) qui n'a pas 4 lignes qui lui sont connectées. Les points..., pardon, les pôles auxquels nous allons nous intéresser sont les Pôles qui ont 3 ou 5 lignes qui leur sont attachées.
J'appellerais ceux avec cinq lignes les E Pôles :
Ceux avec 3 lignes les N Pôles :
Cela sera peut-être plus clair avec ça :
Ok, bon maintenant, pourquoi est-ce que je vous parle des Pôles? A quoi servent-ils? Pourquoi sont-ils si important pour la modélisation organique?
Les Pôles créént des flux de polygones. Ils contrôlent et/ou permettent d'alléger le maillage. Il est presque impossible d'obtenir un modèle propre sans les utiliser.
Par exemple en dessous, voici un modèle sans Pôles 
Un concept très important en modélisation est la notion de loops. On distingue les "Edge loops" et les "face loops".
Un "Edge loop" est un tracé qui croise toujours exactement deux "edges" (lignes). Un "edge loop" prend fin à ce que j'aimerais appeler un "terminator" qui est: soit un trou, un Pôle ou un triangle.
Ce n'est pas un egde loop / car le tracé ne coupe pas exactement 2 edges ici !
De même:
Ces deux là ne sont pas non plus des edges loop / Mais ceux-là oui !
Ceci est également un edge loop qui prend fin au niveau des deux trous du maillage.
Un face loop est de la même famille que le edge loop. C'est un ensemble de faces accolées dont les points ne sont partagés que par deux faces. A bon. Parfois des images valent mieux que des mots:
Ceci ne peut en aucun cas être un face loop car 3 faces de cette suite de polygones se partagent ces points au lieu de deux.
Par contre là vous avez 3 face loops:
J'espère qu'il est désormais plus clair pour les lecteurs ce que sont les edges loops et les faces loops. Par la suite nous aborderons les différents moyen de créer des loops.
Les loops peuvent sans problème coexister donc ne vous inquiétez pas si un loop fraichement créé coupe un loop déjà existant.
Les loops sont importants en modélisation et spécialement pour la modélisation organique. Une forme organique a des parties lisses et des parties plus anguleuses; ce résultat peut être atteint par un judicieux placement des loops et des pôles.
A partir de là je me focaliserais plus sur les faces loops que sur les edges loops. Un edge n'existe que parce qu'il est "dessiné" sur un face loop. Il est bien plus facile de comprendre la topologie en se basant sur les faces loops.
Quand vous créez des loops, vous créez automatiquement des pôles qui joueront un grand rôle dans la modélisation organique puisqu'ils permettrons de contrôler l'agencement des loops.
Pour l'instant il existe 3 moyens faciles de créer des loops :
1) A partir d'une extrusion.
2) Faire pivoter les faces/les edges.
3) La commande rip.
1) A partir d'un extrusion:
Quand vous utilisez un outil d'extrusion vous pouvez créer une sorte de branche à partir de votre maillage ou, en redimensionnant simplement les polygones extruder, laisser un face loop sur votre maillage:
2) Faire pivoter les faces/les edges: la commande spin.
En fusionnant deux faces et en coupant en diagonale la nouvelle face obtenue vous créerez automatiquement 2 N pôles et 2 E pôles. Sauf exception le nombre de E pôles est identique au nombre de N pôles. Cette action correspond à la fonction spin dans Blender:
Comme vous pouvez le remarquer, après un spin, vous obtenez deux loops qui s'opposent, un peu comme deux lignes de chemin de fer. Notez que les loops se courbent au niveau des N Pôles. J'expliquerais cet effet plus tard.
La chose super à propos de cette commande spin c'est que vous pouvez l'utiliser pour courber le loop comme vous le désirez. En contrepartie, chaque utilisation génère un nouveau loop
Chaque utilisation de la commande spin pour courber la courbe verte génère un nouveau loop. Un vilain effet secondaire comme vous pouvez le voir au-dessus.
Dans certaines situations, vous pouvez utiliser la commande spin pour éliminer des Pôles (inversez simplement la procédure précédente en tournant l'edge dans l'autre sens) ou ré-agencer l'alignement des courbes, ce que j'expliquerais plus tard.
Vous vous rappelez comment nous avons générer un loop clos avec la commande d'extrusion ? Et bien on peut obtenir la même chose avec la commande spin, le résultat cependant diffère comme vous pouvez le constater en dessous:
Ici vous obtenez un loop clos mais bordé de quatres autres loops.
3) La commande rip.
Qu'est ce que la commande rip ? En fait il s'agit simplement de dupliquer un vertex ou un edge:
Ici on sépare un vertex, il ne reste plus qu'a relier les quatre points.
Le maillage précédent a été ouvert au niveau du N Pôle supérieur. Comme pour la commande spin, une paire de N Pôle et de E Pôle est créée. Comme je l'ai dit précédemment la direction du loop est donnée par le N Pôle.
Créer un C loop:
On utilise la commande rip sur le vertex du bas puis on coupe les edges selon le trait jaune:
et on obtient :
Ce loop est tout petit car je n'ai utilisé la commande rip que sur un vertex.
Si vous désirez créer un loop plus grand, vous devrez utiliser la commande rip sur toute une rangée de vertex. Selon la façon dont vous découperez votre maillage, le résultat peut varier.
Ici j'ai coupé mes edges avant de remplir le trou sinon je me serais retrouvé avec des triangles dans les coins:
Et après avoir rempli les trous, découpé et lissé le maillage vous vous retrouvez avec un beau C-loop (au fait: je pars du principe qu'un C-loop veut dire un loop en forme de "C" et non un loop fermé (Close).)
Il y a moyen en utilisant cette méthode d'obtenir nombre de loop totalement dingues mais je vous conseille de rester sur des choses très simple car simplicité et prédictibilité ici sont des maîtres mots.
Essayons de reproduire le loop fermé comme dans la méthode par extrusion:
Après avoir rempli les trous vous vous retrouvez avec la topologie obtenue à partir d' une traditionnelle extrusion.
L'importance des Pôles:
Les Pôles (ici les N Pôles et les E Pôles) sont créés quand vous produisez des loops. Où que j' aille, les Pôles ont mauvaise presse. Par exemple on entend souvent dire qu'il faut éviter les Pôles parce qu'ils créent des "pincements" quand vous cherchez à animer cette région. J'attends toujours de voir cette "évidence"...
Bien sûr, un pôles d' une vingtaine de edges posera problème puisque la topologie de la région dépendra d'un unique point.
Les E pôles et les N pôles viennent par paires, sauf si vous en effacez un bien sûr. La fonction principale des pôles est de bien orienter les loops pour obtenir l'aspect souhaité (un air bien organique par exemple).
Les pôles sont utiles aussi pour construire et former votre modèle. Par exemple, si vous prenez une grille tout ce qu'il y a de plus classique et que vous extrudiez quelques faces vous aurez quelques cubes qui saillirons d'un plan. Le E pôle est à la base de la grille. 4 edges font partie du plan et le cinquième a servi à l'extrusion.
Pour être un bon modeleur il est important de savoir comment bouger les pôles et comment les casser. On appel unpolding le fait de transformer un pôle en un vertex standard d'où partent 4 edges.
Tout cela reste très théorique, je sais. Mais il était important d'expliquer les bases avant de passer à des exemples pratiques. Je vais expliquer par la suite comment bouger les pôles et également pourquoi il est important de bien les positionner.
Bouger les Pôles pour contrôler les loops (partie 1)
Nous entrons ici au cœur de la modélisation organique. Ce topic risque fort d'être très long à cause du nombre de moyens délirants dont nous disposons pour bouger les pôles.
Il existe un certains nombre de petits trucs que j'ai découvert pour donner un aspect organique à mes modèles (ni brut, ni mécanique). J'ai vu beaucoup de modèles de débutants (particulièrement pour les têtes d'humains ou de lézards) qui avaient un air étrange. Je pense que si vous prêtez attention à ce qui va suivre, vous pourrez transformer vos vieux modèles de débutants en de vrai chef-d'œuvres de rendu professionnel ! Le but est de bien incorporer les loops dans vos maillages.
Avant de parler de la manière de bouger les pôles, je vais vous parler de ce qui peut donner un aspect plus organique à vos créations:
1) Le C-Loop est la clé du succès !
Celui-ci n'étant rien d'autre que la moitié d'un loop circulaire . La plupart du temps ce loop démarre à un terminator et finit à un terminator. Ces terminators sont généralement des trous...
Un C-Loop (youpi !)
C'est juste une tête de lézard faite en 5 minutes mais laquelle version trouvez-vous la plus organique?
Celle-ci?
Ou celle-ci?
Les deux modèles ont sensiblement le même nombre de polygones (environ 400), mais les polys sur le deuxième sont beaucoup mieux répartis. Rien qu'en plaçant quelques C-loops par ci par là, les courbes sont plus harmonieuses, plus "organiques".
2) Evitez d'avoir plusieurs E-pôles sur le même loop. Par exemple:
C'est sympa mais ça fait plus mécanique qu'organique...
Bien mieux comme ça:
Le fait d'avoir bouger ces E-pôles n'a pas eu d'incidence sur le face loop circulaire du centre et le C-loop qui l'entoure ressort beaucoup plus, le tout paraît plus organique.
Comme pour tout chose, soyez votre propre maître. Je pense que quand vous modélisez une bouche il n'est pas forcement nécessaire de déplacer les pôles de cette manière, mais bon, à vous de voir...
3) Le Spiral-loop:
C'est une technique particulièrement utile pour caler des topologies plus ou moins circulaires dans votre maillage. Vous pouvez utiliser les Spiral-loop pour la région oculaire par exemple. Vous pourriez très bien vous en sortir avec un bon vieux loop circulaire mais un loop en spiral est la solution à adopter si vous voulez être sûr de ne pas obtenir un aspect trop mécanique. Je pense que le spiral-loop peut bien vous dépanner si vous modélisez une créature fantastique bien difforme.
Une fois que vous avez cassez le loop obtenu à partir d'une extrusion pour obtenir l'effet spiral, ne cherchez pas à obtenir un cercle en edge loop parce que ça ne marchera plus.
4) La topologie en diagonale:
La modélisation des muscles est généralement une partie difficile. Mais une fois que vous commencerez à utiliser la topologie en diagonale, ce style de modélisation deviendra déjà plus facile
Par exemple, ce long muscle en diagonale au travers du cou:
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