Revision as of 19:54, 14 November 2007

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Draw a pour vocation d'être un outil de création graphique polyvalent. Si l'image et le trait sont ses domaines de prédilection, la 3D en fait partie et à ce titre, Draw vous permet d'aborder le dessin en perspective simplement. Petit bijou caché dans une foule de fonctions, le module 3D, permet de réaliser rapidement des objets 3D. Sa facilité de prise en main vous séduira et vous aurez vite pleins d'idées ...

Surfacique ou volumique ?. Draw génère des objets 3D creux comme des boites en papier ou des tissus tendus sur des gabarit invisibles. On doit donc parler de 3D surfacique. Ce ne sont pas des volumes pleins.

A partir de là on comprend bien que Draw n'est pas un modeleur 3D à part entière, bien qu'il en aurait les capacités. En effet il utilise la bibliothèque OpenGL, comme des logiciels dédiés à la CAO. Il n'empêche que Draw sait faire plein de choses. Si, d'aventure, Draw finit par vous laisser sur votre faim, c'est que vous en savez assez pour passer aux modeleurs 3D, comme Blender ou Sketchup.

Pour rester dans la logique "facile à utiliser" de Draw, nous ponctuerons les explications par des exemples pratiques.

Voyons donc, par l'exemple, les classiques de la conception 3D selon Draw...

L'EXTRUSION

En résumé
Vous devez retenir le plus important :

Une conversion 3D est une extrusion d'un objet 2D.

Un carré devient un parallélépipède.

On peut modifier sa hauteur/profondeur.

Le parallélépipède devient un cube.

On peut changer les proportions de l'extrusion.

Un cube devient une pyramide.

Conversion 3D

Media:Fiches_pratiques_Extrusion.odg

Pour faire simple, Draw ne dit pas "Extrusion" mais "conversion 3D". Dans la même idée les termes techniques sont remplacés par d'autres plus courant mais il faut l'avouer pas toujours explicites. Ainsi, Draw ne parle pas d'extrusion conique mais d'échelle de profondeur. La hauteur d'extrusion est remplacé par la notion parfois ambiguë de profondeur. On l'a dit, l'objectif n'est pas technique mais ludique et une seule boite à outils gère tous les objets 3D disponibles dans Draw. Cela implique une généralisation des termes employés.

On résume : L'extrusion d'un objet 2D se fait par la conversion 3D. Cette extrusion est droite par défaut mais on peut régler, après, la hauteur et le cône. Le cône est défini par une proportion en pourcentage, entre la forme de départ et la forme d'arrivée, entre les bouts si vous préférez.

Nous allons voir que cela vous donne accès à une foule d'objets possibles.

Comme le montre cet exemple, Draw respecte un processus simple : une forme 2D est convertie en objet 3D (par extrusion).

Pour créer votre objet 3D, sélectionnez vos objets 2D puis, avec le bouton droit de votre souris, cliquez sur vos objets. Dans le menu contextuel choisissez l'option "Convertir - En 3D". Pas d'options ! Tout se fait après.

Les objets à convertir

Dans Draw tout est bon à convertir en 3D ou presque.

Ligne : On obtient une surface comme une feuille de papier. Il est amusant de voir que la surface peut avoir une couleur et la ligne une autre. La ligne ne fait pas le tour de la "feuille". Changer l'épaisseur de la ligne produit un objet un peu bizarre ... une barre avec une feuille !... Pour l'instant je n'ai pas d'exemple à fournir pour en illustrer l'usage. On peut modifier la longueur et la hauteur.

Polygone ouvert : A peu près la même chose que la ligne. A l'usage on s'aperçoit que les arêtes ne sont pas visibles même en paramétrant l'option ligne. Là aussi pas d'exemple à fournir pour l'instant. On peut modifier la hauteur et la dimension globale. Les segments ne peuvent pas être modifiés.

Polygone fermé : On obtient un volume fermé, un parallélépipède. Semblable à une boite fermée, dans le principe, on ne peut pas l'ouvrir ou effacer une facette. Par contre on peut la rendre transparente et ne voir que ses arêtes. Si vous voulez des formes personnalisées il vous faudra les travailler en 2D avant de les convertir. On peut modifier la dimension globale et la hauteur.

Texte : Les textes sont aussi transformés en 3D. La particularité c'est que chaque lettre est indépendante. Il suffit d'entrer dans le groupement 3D pour modifier l'apparence de chaque lettre. On peut modifier la dimension et la hauteur globale ou individuelle.

Image : A peu de choses près on est dans le cas de figure du polygone fermé, mis à part que là l'image est posée sur la surface du parallélépipède. Pour être précis, l'image est imprimée en mosaïque sur l'objet mais le parallélépipède fabriqué pour l'occasion ayant la même taille que l'image, cela passe inaperçu. L'inconvénient c'est qu'une image ronde ne génère pas une forme 3D ronde !

Pour modifier l'objet, cliquez sur l'objet 3D avec le bouton droit de votre souris et choisissez l'option "Effet 3D". La boite dialogue correspondante vous donne accès aux paramètres 3D, regroupés par thème dans des onglets. Celui qui nous intéresse, c'est le premier : Géométrie.

Vous avez deux possibilités.

Un groupe d'objet 3D est sélectionné. Tous les objets dans le groupe seront affectés par les réglages de la boite "Effet 3D".

Un objet DANS le groupe est sélectionné. Seul l'objet sera modifié.

Maintenant dessinez une ellipse, un cercle ou, même, pour se faire plaisir sélectionnez une image dans votre dessin Draw. Un clic droit sur cet objet, convertissez-le en 3D, puis un nouveau clic droit et demandez la boite "Effet 3D".

Maintenant cette boite reste visible même si aucun objet 3D n'est sélectionné.

N'oubliez pas ...
Quand vous modifiez les réglages,
les changements ne sont affectés
à l'objet sélectionné qu'après
avoir cliqué sur la coche Assigner

Modifiez les paramètres accessibles pour ce type d'objet, à savoir :

L'arrondi d'arête : Mettez-le à zéro pour des bords anguleux. Augmentez le pourcentage pour arrondir les bords; au maximum 100% le résultat dépend des formes modifiées.

L'échelle de Profondeur :C'est le fameux ratio du cône. A 100% nous avons une extrusion droite. Plus de 100% cela devient une extrusion positive et moins de 100%, de l'extrusion négative. Il est à noter que l'on peut mettre le compteur à 10000%, mais cela n'a pas d'heureux effets graphiques !

La profondeur : Elle correspond à la hauteur d'extrusion. Ne cherchez pas à faire trop grand (maximum 100000cm), vous seriez vite confronté à des problèmes d'affichage. De toute façon, Draw est limité par une zone de travail utile d'environ 1 200,00cm.

Désactivez la perspective, si vos objets sont longs, pour basculer l'affichage en mode Isométrique. Les objets seront plus faciles à appréhender. Le mode Isométrique est une approche plus technique de la 3D.

Pour les autres réglages, on peut modifier les Segments. C'est utile pour augmenter la finesse des objets courbes au prix de lenteur d'affichage. On peut aussi toucher au mode de calcul des rayons lumineux en cliquant sur les boutons de la zone Normales. Pour l'instant, on se focalise sur notre extrusion.

Maintenant, nous allons mettre en pratique ce que nous venons de voir en réalisant une clé USB. Par la même occasion nous allons voir les petits " à côté " qui permettent de finaliser l'aspect visuel de l'objet produit.

La clé USB 3D

A bien y regarder, cet objet peut être décomposé en quatre éléments simples. Le plus simple pour réaliser un objet est de chercher à le décomposer. De plus cela vous permet de jouer sur le visuel de chaque élément et d'améliorer le rendu final de l'objet. Donc, à l'aide d'une maquette, le choix est fait d'isoler quatre éléments. Vous pouvez télécharger cet exemple au format Draw Media:clef_USB.odg.

N'oubliez pas ...Un tas de choses simples pour une compliquée ! Ici quatre éléments simples.

Là aussi il faut faire simple, et chaque élément 2D est réalisé avec des formes simples (ellipse, rectangle, etc.). Voir la documentation Draw 2D pour plus de détails.

Pour l'instant on s'intéresse à notre conversion 3D. Après les avoir alignés, on sélectionne les quatre objets 2D, puis on les transforme en 3D.

Bien analysons ce qui vient de se passer ...

Une bonne petite surprise ! Draw interprète la position des objets 2D les uns par rapport aux autres pour attribuer des hauteurs d'extrusion différentes. Ainsi l'enveloppe (2) est bien sur le corps (3) de la composition. Donc, désormais, si vous voulez bénéficier de cet automatisme, veillez à bien gérer les "dessus - dessous" de vos compositions 2D avant de réaliser la conversion 3D.

Par contre il va falloir modifier les hauteurs d'extrusion pour donner une touche plus finie à notre clé. Mais il nous faut tourner l'objet 3D pour mieux évaluer la position et les épaisseurs des objets entre eux. Voyons de plus près comment on oriente l'objet 3D.

Orientation spatiale

Media:Fiches_pratiques-Orientation_Spatiale.odg

Normalement, si vous cliquez sur votre objet 3D, des poignées vertes apparaissent. Un deuxième clic et les poignées deviennent rouges. C'est le mode Rotation. Si vous n'y arrivez pas, sélectionnez l'objet (poignées vertes) puis demander dans le menu Modifier, l'option Rotation.

Attrapez une des poignées rouges et tâchez de tourner votre composition 3D. L'avantage des poignées est de restreindre la rotation sur des axes. Avec un peu d'entraînement le résultat est plus facile à prévoir. Il faut tourner la clé pour présenter le côté droit ou gauche face à l'écran. De plus il faut mettre l'objet bien à l'horizontale pour que le déplacement vertical à l'écran d'une partie corresponde à l'axe vertical (Z) de la composition 3D.

A partir de là, il faut être patient pour dégrossir le travail de conversion 3D. Vous remarquez que les quatre objets ont des épaisseurs différentes mais il sont à plat (regardez dessous). D'ailleurs l'affichage du dessous pose quelques problèmes de rendu.

Maintenant, profitons d'avoir notre clé correctement orientée, pour changer quelques réglages de rendu.

Sélection dans le groupe

Tout d'abord on sélectionne l'objet à modifier.

Ctrl+Clic gauche. Pour sélectionner UN objet dans un groupe d'objets 3D (ici quatre objets), on garde la touche Ctrl du clavier appuyée et on clique avec le bouton gauche de la souris sur une zone dégagée de l'objet à modifier. Comme le montre l'image, pour le corps de la clé (en bleu) il n'y a pas beaucoup de choix. Si vous n'utilisez pas ou mal la combinaison Ctrl+clic c'est le groupe entier, la clé, qui est sélectionné ou un des autres objets.

Rendu

Puis on modifie son épaisseur et l'arrondi des arêtes.

Effet 3D. Dans cette boite de dialogue changez l'épaisseur, si besoin, grâce au réglage Profondeur. Mettez l'Arrondi d'arête à 10% pour améliorer la douceur de l'objet. 5% est une valeur standard. Le connecteur USB est à 5%. Les objets anguleux sont à 0%. N'oubliez pas de valider vos réglages en cliquant sur la coche "Assigner". Un petit conseil : il vaut mieux changer la valeur de la Profondeur avec le pavé numérique du clavier.

Une fois les épaisseurs rectifiées, on positionne les objets.

Ctrl+Clic gauche. Une fois de plus on sélectionne chaque objet mais cette fois pour les déplacer et essayer de les centrer dans l'épaisseur. Cela reste approximatif et le travail à la souris est plus précis . La qualité finale de ce travail dépendra du soin apporté à la rotation du groupe 3D préalable. Petit conseil : n'hésitez pas à faire un zoom sur l'objet pour gagner en précision.

Enfin on fait de choix esthétiques ....

Ctrl+Clic gauche. Là aussi, on sélectionne chaque objet et l'on modifie les réglages disponibles dans la barre d'outils Ligne et remplissage. Avec ou sans lignes, bleu ou rouge ... question de goûts ! Surtout ne manquez pas de faire un tour sur le Remplissage. Vous avez pleins d'options, la transparence notamment.

Conclusion

Voilà pour l'extrusion et un exemple concret. Si vous voulez d'autres exemples voici un écran LCD et un gyroscope. Tout en extrusion ! le vrai travail consiste à positionner les pièces et retoucher leur apparence.

Ces derniers exemples vous montrent qu'il suffit de se familiariser avec la conversion 3D pour produire divers objets utiles / inutiles et inédits pour illustrer vos documents.

Bien sur cela reste approximatif. On ne cherche pas à quantifier les éléments, seulement les étirer et les tourner selon les besoins de la figure générale. N'en concluez pas pour autant que cette fonction est limitée. Voici un Groupe 3D comportant 80 objets. Le tout a été généré et retouché selon les principes exposés dans ce document. L'objet 3D fini est composé de 87 éléments. Ce n'est pas une limite. Mais pour en arriver là, il nous reste à maitriser un deuxième classique de la 3D, la Révolution 3D. Nous finirons avec les procédures de composition 3D.

Nous disions donc ... la révolution 3D ...

LA RÉVOLUTION 3D

En corps de révolution 3D

Media:Fiches pratiques-Revolution.odg

La révolution 3D est basée sur le principe très simple du gabarit. [1]

Avec Draw le gabarit, c'est une forme quelconque couplée à un axe de rotation. Quelques essais seront bien plus explicites. En tournant autour de son axe, la forme dessine en 3D un volume, enfin pour être précis nous devrions dire une surface 3D. N'oublions pas que notre 3D est de type " surfacique ".

Les objets à tourner

Les formes de base :

Une ligne : On génère une forme creuse. Pour un résultat plus esthétique, pensez à changer la couleur de la ligne avant d'en faire une forme 3D. Les réglages Echelle de profondeur et Angle de rotation modifient la géométrie de l'objet.

Un polygone ouvert : On génère une forme creuse. Les réglages Echelle de profondeur et Angle de rotation modifient la géométrie de l'objet. Si le réglage Segments est augmenté alors Arrondi d'arêtes intervient dans l'aspect final.

Un polygone fermé : On génère une forme fermée mais creuse aussi. Les réglages Echelle de profondeur et Angle de rotation modifient la géométrie de l'objet. Si le réglage Segments est augmenté alors Arrondi d'arêtes intervient dans l'aspect final. Un certain équilibre est à trouver entre ces deux paramètres. 100% d'arrondi ne change pas grand chose si le bon compromis n'est pas trouvé dans la valeur Segments - Horizontal et / ou Vertical.

Une image : L'image est traitée comme un polygone fermé mais déjà paramétré en texture avec l'image en question. Le résultat n'est pas esthétique sans retouche. Pour améliorer tout çà, il vous faudra explorer les options de l'onglet Remplissage via la boite de dialogue éponyme.

L'axe de rotation : On peut déplacer l'axe de rotation et l'incliner.

A partir de là quasiment tout est dit. A vous de prévoir d'après la forme 3D souhaitée, ce que doit être la forme 2D de base, la génératrice ou matrice.

Vous ne pourrez pas modifier les formes 3D générées, hormis les paramètres accessibles par la boîte de dialogue Effets 3D. Le paramètre Angle de rotation permet de régler l'angle de la rotation. A 270 degrés on a la moitié de l'objet et à 360 degrés la totalité. Il est amusant d'aller au delà en mettant plus que 360 degrés ... Surprise ! On peut mettre 3600 degrés ... A 500 degrés cela génère un serpent qui se mord la queue. Conjointement avec le réglage Echelle de profondeur on obtient quelques formes secondaires intéressantes.

La réalisation d'objets complexes, passe obligatoirement par un mixage de ces deux fonctions basiques, Extrusion et Révolution 3D. On peut ajouter L'addition de formes, mais Draw ne fait pas d'opérations Boléenne (Addition, Soustraction) sur les objets 3D. Par contre il sait faire la collision des formes.

Illustrons cela par un autre exemple graphique ...

Les Envahisseurs

Le fichier Draw :Media:Fr-envahisseurs.odg

Dans cet exemple nous allons générer par Révolution 3D la couronne de la soucoupe volante.

Le choix est fait de dissocier la couronne du corps de la soucoupe pour mieux contrôler le visuel. Diviser pour régner, en somme ! Donc on utilise une forme 2D que l'on tourne en 3D. Après sélection de la forme, on demande l'outil Révolution 3D. On déplace le centre de rotation (1) puis on clique à coté (2) pour valider. Le résultat doit être retouché car le premier rendu est bizarre à voir.

Modifions la façon de calculer le rendu en spécifiant le sens des Normales comme le montre la capture partielle. On en profite pour augmenter les Segments à 60 environ pour adoucir les bords.

Normales ?...
Les normales sont des lignes invisibles,
perpendiculaires aux surfaces.
Elles renseignent, le logiciel de rendu,
sur la direction des rayons lumineux.

Quel réglage donner aux normales ? pour être franc, le plus simple est de faire plusieurs essais et de garder le bon ! On pourrait rationaliser ce point mais on sortirait du cadre de ce document. (Voir Wikipédia[2] )

Si vous réalisez cet exemple, il vous reste à convertir en 3D (extrusion 3D) les pièces 2D. Là, on revient à l'extrusion vue dans les paragraphes précédent.

Conseil : Prenez soin de convertir en 3D tous les objets, en une seule fois grâce à une sélection globale. Ceci fait, comme vu précédemment, retouchez chaque objet du groupe. Diminuez l'épaisseur des pieds et de l'anneau rouge. Le corps est plus épais.

Par contre il nous reste à faire l'assemblage des objet. Pour cela je vous recommande de respecter un principe simple : Allez du plus simple vers le plus compliqué... Ici, il vaut mieux introduire la couronne dans le groupe 3D des pieds et du corps de la soucoupe. Donc :

Copiez la couronne. Sélectionnez l'objet, puis faites un Copier par le moyen de votre choix.
Entrez dans le groupement 3D. Le corps et les pieds de la soucoupe constituent un groupe d'objets 3D. Pour entrer dans ce groupe, un double clic suffit.
Collez la couronne. Collez par le moyen de votre choix (menu, raccourcis clavier, etc.) l'objet en mémoire, la couronne dans notre cas.
Orientez les objets. Comme vu précédemment, il faudra un peu de patience pour orienter tout le monde correctement. Le plus dur c'est les pieds, mais on y arrive ...
Sortez du groupement 3D. Pour sortir du Groupe 3D, afin d'effectuer une rotation par exemple, faites un double clic à coté du groupe ou avec le raccourci clavier Ctrl+F3.

Si les pieds de la soucoupe vous casse les pieds, remplacez-les par des sphères. Votre soucoupe prendra un air de UFO Adamski [3]. Mais vous êtes peut-être un peu plus classique et préférez les bonnes vieilles fusées ? De toute façons la procédure sera la même. Révolution 3D pour le corps et les propulseurs, extrusion pour les ailettes, assemblage et orientation de l'ensemble.

Conclusion

La révolution 3D est l'heureux complément de la conversion 3D. Aller plus loin dans l'usage de la 3D c'est se frotter à des problèmes plus techniques que Draw ne cherche pas à gérer. C'est un choix.

Mais si vous ne désirez pas vous mettre aux logiciels 3D, on peut faire mieux tout en restant dans le cadre des outils fournis par Draw. Alors vous devez identifier les plus et les moins du module 3D et faire avec. Donc maintenant nous allons nous attaquer aux fonctions annexes, tout au moins les détailler un peu plus. Mieux comprendre leurs limites c'est le seul moyen de contourner les difficultés induites par vos créations. Le bon vieux principe du " Prévoir plus que guérir " ! ...

DÉPLACEMENT ET ROTATION 3D

Contrainte 2D

Comment maitriser les déplacements d'objets 3D dans un groupe ? Un simple cube et une boule rouge pour démonter les mécanismes. Comment déplacer avec précision (relative !) la boule vers le bas du cube ? Si on regarde l'envers du décor, nous voyons mieux ce qui se passe. Les déplacements se font avec la souris ou le clavier mais ils sont parallèles à l'écran comme le souligne la flèche bleue.

Nous sommes limité par une contrainte 2D. Quelle que soit la direction du déplacement des objets 3D sur votre écran, vous ne pourrez pas les faire reculer ou avancer comme le souligne la flèche rouge. On parle de contrainte sur les Axes X,Y (Droit, Gauche, Haut, Bas).

Face à l'écran, position de l'utilisateur, c'est trompeur. On croit suivre la direction de la flèche verte. Le seul moyen pour réduire les erreurs c'est de tourner le groupe 3D comme le montre la flèche jaune. On présente ainsi la facette du cube parallèle à l'écran. Les déplacements seront à peu près dépourvus d'erreur angulaire.

Voilà pour poser des objets avec une relative précision sur le plan de travail (Axes X,Y). Mais comment faire pour déplacer des objets vers l'avant ou l'arrière (Axe Z)? ...

Déplacement Avant Arrière

Comment déplacer la boule verte vers le coin en arrière ? Même procédure de travail.

On tourne le groupe 3D avant de déplacer l'objet dans le groupe. Comme l'illustre les images ci-jointes, sachant que seules les directions Flèches jaunes nous sont accessibles, on tourne le groupe 3D pour avoir la boule verte sur le bon plan de travail, on la déplace et nous terminons, si besoin, en remettant le groupe 3D dans sa position initiale.

Voilà nous avons passé outre une limitation de Draw en exploitant un peu mieux ses aptitudes. Bref, on le met au travail. Ce n'est pas la Galère quand même !!!.

ADDITION ET COLLISION 3D