Imagerie Numérique Synthèse d’images Objets 3D Licence Pro Sébastien THON IUT de l’Université de Provence, site d’Arles Département Informatique

2 1. Introduction Un objet 3D peut comporter plusieurs milliers, voire dizaines ou centaines de milliers de faces.  Impossible de les générer manuellement dans un code source.  Utilisation d’outils : logiciels de modélisation 3D (3D Studio Max, Maya, LightWave, …) qui permettent de générer graphiquement un objet 3D et de le sauver dans un fichier.  Il faut ensuite charger ce fichier dans le code source.

3 Interface type d’un logiciel de modélisation 3D : Interface de 3D Studio Max

4 Formats d’objets 3D 3D Studio Max: binaire (.max,.3ds), texte (.ase,.asc) DirectX : (.x) Lightwave : (.lwo) Maya : binaire (.mb), texte (.ma) … Ou trouver des objets 3D 3D Cafe: …

5 2. Codage en mémoire d’un objet 3D Dans notre programme, il faut charger le fichier crée par un modeleur 3D  Déclarer des classes appropriées pour coder en mémoire l’objet 3D.

6 2.1 Décomposition en listes de sommets et faces Un objet est composé de faces (souvent des triangles). Une face est définie par 3 sommets. Un sommet = un point 3D (x,y,z).

1ère solution de codage en mémoire : Représenter un objet par une liste de faces : typedef struct { float x, y, z; } Point3D; typedef struct { Point3D p1,p2,p3; } Face; Objet3D : Face *liste_faces; x y p1p2p liste_faces 1 2 3

8 Problème : Un sommet est partagé par plusieurs faces  informations redondantes, donc perte de place mémoire. Sommet partagé par 6 faces Sphère composée de 960 faces  960 x 3 point3D(x,y,z)  960 x 3 x 3 float  octets Sommet partagé par 32 faces

2ème solution de codage en mémoire :  Séparation en liste de sommets et en liste de faces typedef struct { float x, y, z; } Point3D; typedef struct { int a, b, c; } Face; Objet3D : Point3D *liste_sommets; Face *liste_faces; xyz liste_sommets x y abc liste_faces

10 Sphère composée de 960 faceset de 482 sommets  960 x 3 indices point3D(x,y,z)  960 x 3 int x 3 float  octets Sommet partagé par 6 faces Sommet partagé par 32 faces  Gain en place mémoire.

Décomposition en sous-objets Dans un logiciel de modélisation 3D, les objets sont souvent crées par assemblage de sous-objets. On retrouve cette décomposition dans les fichiers crées. ObjetSous-objets

12  Classe Objet3D  Classe SousObjet3D Première idée de décomposition en classes : class Objet3D { private : list liste_sous_objets }; Mais…

Duplication d’objets 3D Si on a plusieurs objets identiques dans la même scène  Duplication de la même géométrie.  Perte de place mémoire, informations redondantes. Ces objets identiques ne diffèrent que par leur position et leur rotation.

14 Solution: Séparer les informations de positionnement (position, rotation)  classe Objet3D et les informations de géométrie (liste de sous objets composés de faces)  classe Geometrie3D contient une liste de SousObjet3D

15 Résumé : au final, on utilisera les classes suivantes : class Objet3D { GLfloat xpos, ypos, zpos; GLfloat xrot, yrot, zrot; Geometrie3D *geometrie; }; class Geometrie3D { list liste_sous_objets; }; class SousObjet3D { Point3D *liste_sommets; Face *liste_faces; };