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Combinaisons et symétrie

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Ce chapitre va vous apprendre à combiner vos polygones entre eux de diverses façons. En premier, vous verrez la fameuse option barbare : les booléens, qui produisent quelques fois des erreurs lors du résultat (faces à plus de quatre sommets) que je vous apprendrai à corriger. ;) Je reparlerai plus en détail de la fonction Combine que vous aviez vue dans le TP de la modélisation de la maison, ainsi que de la séparation des polygones après les avoir combinés.

D'autres fonctions intéressantes vont être étudiées dans ce chapitre, la symétrie par exemple. Je vous avais expliqué que pour faire les volets de la maison symétriquement, il fallait faire un scale avec une valeur négative, mais vous ne savez pas comment créer une forme symétrique liée (attacher les deux parties du polygone).

Opérations booléennes

Le nom « Opération booléenne(s) » peut vous faire peur au premier abord, alors qu'en fait cet outil est super simple d'utilisation. Par contre, ce procédé n'est pas recommandé, car il peut créer des erreurs, que vous apprendrez à corriger. Je vous montrerai comment corriger aussi l'erreur avec les fonctions « Triangulate » et « Quadrangulate ».

À retenir lorsque vous utilisez les booléens :

  • les opérations booléennes ne fonctionnent qu'avec deux polygones ;
  • il y a trois types d'opérations.

L'opération « Union »

L'opération « union » unit deux polygones entre eux pour qu'ils n'en fassent qu'un. Par rapport au groupe, il y a une différence. Une fois unis, vous ne pouvez pas les séparer (sauf avec un retour arrière, bien évidemment :p ). La grosse différence est que lorsque deux polygones groupés se croisent vous avez ceci :

En unissant les polygones, les deux cubes sont en vert, ils ne constituent qu'un polygone :

Regardez bien en vue de face, vous voyez que les cubes ne se passent plus au travers, ils se coupent à leurs intersections. Des vertices ont automatiquement été créés à ces endroits-là :

Mais il y a déjà une erreur. :-° On avait bien dit que les faces ne doivent pas avoir plus de quatre sommets (Ngons). Eh bien regardez un peu nos cubes unis. En rouge j'ai représenté les Ngons :

Comme je vous l'ai dit en introduction, nous verrons comment corriger ça à la fin de ce sous-chapitre. ;)

Vous allez d'abord apprendre à faire la même chose que moi. Créez des polygones qui se croisent puis faites Booleans >> Union dans le menu Mesh ou le Marking Menu :

C'est tout (enfin presque, il reste la correction des erreurs de maillage). ^^

L'opération « Difference »

Avec difference, le premier polygone sélectionné sera le polygone dont on enlèvera de la matière, et le 2e sera le polygone qui enlèvera de la matière.

Par exemple avec deux cubes, je sélectionne d'abord le gros cube puis le petit (Shift + clic gauche de la souris et faites Mesh >> Booleans >> Difference, vous obtenez ça :

Il y a des erreurs encore une fois. :(

L'opération « Intersection »

Cette opération conserve seulement les intersections entre deux polygones. Donc, si les deux polygones ne se croisent pas, vous ne verrez plus rien dans la scène 3D, mais le polygone existera toujours dans l'outliner. :lol:

Ainsi, si on reprend l'exemple des 2 cubes qui se croisent, nous ne garderons que cette partie :

Donc sélectionnez les deux polygones et faites Mesh >> Booleans >> Intersection.

Corriger le maillage

Corriger le maillage avec le Split Polygon Tool

Nous allons reprendre les deux polygones unis, je vais vous montrer comment corriger le maillage. ;)

Faites un split le long du gros cube en partant par le coin du petit :

Les lignes du split ne sont pas droites. Passez en vue de face et sélectionnez les vertices :

Snappez les vertices à la grille pour les aligner avec la flèche en X (n'oubliez pas de décocher « Retain component spacing » dans les options de l'outil Move).

Faites la même chose pour le reste : splittez en partant d'un vertex du petit cube, faites le tour du gros cube et snappez le tout pour aligner les vertices.

Voici le résultat final :

Le maillage est propre. :) Entraînez-vous à faire des opérations booléennes et à corriger le maillage.

Corriger le maillage avec Triangulate/Quadrangulate

Nous allons nous servir des outils automatiques afin que nos faces aient trois ou quatre sommets maximum. Je vous recommande des faces quadrangulaires, ça vous permet de faire des edges loops. ;)

Sélectionnez le polygone et faites Mesh >> Quadrangulate… Rien ne se passe !

Maya n'arrive pas à quadranguler des faces à plus de quatre sommets. Cet outil est utile pour quadranguler des faces à moins de quatre sommets donc à trois sommets. Essayons de Trianguler le polygone cette fois… :

Le maillage se fait dans tous les sens, mais il est correct. Voilà pourquoi je vous disais que les concepteurs de jeux vidéo ont recourt à cette méthode, ils n'ont pas besoin de s'embêter à avoir un beau maillage, car ils ne comptent pas travailler les détails (on reste en low poly). De plus, le maillage est correct donc le polygone s'affiche sans problème dans un moteur de jeu. Maintenant que le polygone est triangulé, on peut le quadranguler :

Le maillage est propre, et ce n'est pas tout ! Il est meilleur encore que celui que nous avions créé avec l'outil split. Il y a moins de faces donc on a un minimum d'informations, de plus les edges loops fonctionnent à merveille dessus.

Parfois le maillage ne sera pas terrible voire même des faces resteront triangulées.

Créer des fissures avec les booléens

Grâce à la puissance des booléens et des outils triangulate/quadrangulate, vous allez pouvoir créer facilement des fissures sur des murs. Je vais vous montrer rapidement comment faire. Créez un mur à partir d'un pavé puis faites un make live pour modéliser dessus :

Ensuite utilisez le « Create Polygone Tool » pour esquisser une fissure sur le polygone (cette figure est un second polygone) et extrudez le et veillez à placer une partie du polygone dans le mur :

Sélectionnez le mur la fissure (peu importe l'ordre de sélection) et faites Mesh >> Booleans >> Difference puis sélectionnez le mur fissuré et faites un triangulate puis un quadrangulate.

Il peut arriver que l'opération « Difference » ne fonctionne pas correctement (c'est mon cas), il vous faudra utiliser l'opération Intersection… .

Le résultat obtenu par cette méthode est assez sympa :) :

Pour répéter une opération booléenne, vous ne pouvez utiliser la touche Y car les booléens sont des fonctions et non des outils. Enfoncez la touche G pour répéter la dernière commande.

Combine/separate et extract

Combine et Separate

Vous allez voir la différence entre le combine et le separate. Rappelez-vous, vous aviez déjà utilisé le combine pour effectuer un bridge. Cette fonction permet de sélectionner les components de plusieurs polygones.

Ensuite la fonction separate sépare les polygones combinés. S'ils sont mergés entre eux sinon le separate ne sera plus possible.

On peut combiner autant de polygones que l'on veut.

Donc, créez plusieurs polygones et sélectionnez-les. Faites maintenant Combine :

Les polygones sélectionnés apparaissent en vert, ils constituent en quelque sorte un seul objet :

S'il y a une intersection, il n'y a aucune modification. C'est une autre différence par rapport au booléen.

Ça fait la même chose que les groupes, non ?

C'est vrai que le combine est plus similaire aux groupes, car on peut combiner et séparer des polygones entre eux et il n'y a pas de modification des polygones aux intersections. Mais avec Combine les liens ne sont pas liés hiérarchiquement, ils sont seulement liés en Object Mode. À quoi ça peut bien servir ? Cela vous permet de sélectionner les components de tous les polygones en même temps :

Essayez de créer un groupe avec CTRL + G en sélectionnant plusieurs polygones. Vous verrez que vous ne passerez en sélection des components que sur le polygone que la souris pointe.

Pour séparer les polygones, il suffit de faire Mesh >> Separate en Object Mode.

Il est possible de combiner des polygones entre eux et de ne plus pouvoir les séparer. Il suffit de les « attacher ». Mergez les vertices des deux polygones par exemple et vous ne pourrez plus les séparer.

Ou par exemple créez une face entre les deux polygones avec un Append to Polygon :

Extract

La fonction Extract sépare la ou les face(s) sélectionnée(s) du polygone pour en faire un autre objet. Sélectionnez les face d'un polygone a extraire et cliquez sur Extract dans le marking menu.

La sélection passe alors automatiquement en Object Mode et vous pouvez déplacer la/les face(s) extraites :

Si vous allez dans les options de la fonction Extract vous pouvez décocher Separate extracted Faces ce qui permet de garder avec le cube :

La symétrie

Vous allez voir comment faire une forme symétrique, c'est idéal pour faire une tête par exemple.

Avant de commencer, je préfère rappeler ce qu'est une symétrie :p :

  • il faut une forme ;
  • il faut aussi un axe.

Notre forme ce sera le polygone et notre axe le pivot.

L'axe est la ligne noire sur l'image ci-dessus et le texte est répété symétriquement par rapport à l'axe.

Pour faire une symétrie, il est préférable que le côté qui touche l'axe de symétrie soit creux. Par exemple, je fais une sphère et je supprime sa moitié pour avoir un côté creux :

Je déplace le pivot pour en faire l'axe de symétrie. Et je fais une duplication avec une échelle de -1 :

Vous pouvez par exemple modéliser n'importe quoi. En modifiant la valeur de l'échelle en valeur négative, vous avez le sens inverse. Il vous reste ensuite plus qu'à combiner et à merger les vertices entre eux.

Attention en utilisant le scale à -1, cela crée une erreur de normale, car les faces sont inversées. Je vous montrerai comment corriger ça. ;)

Tout d'abord, vous allez pratiquer :pirate: : Créez un polygone quelconque et déplacez son pivot :

Faites maintenant Edit >> Duplicate Special et allez dans ses options.

Une fenêtre s'ouvre :

Nous allons mettre un scale en -1.

  • Le scale à gauche correspond au X.
  • Le scale au milieu correspond au Y.
  • Le scale à droite correspond au Z.

Dans la première case on va mettre -1 pour faire un scale par rapport à X. Le cube est dupliqué.

Faites un retour arrière juste avant d'avoir créé la symétrie. Dans les options de la duplication, cochez Instance et restez en X -1.

Validez la duplication spéciale puis passez en mode component, sélectionnez un vertex par exemple. Les vertices se sélectionnent par symétrie. En le déplaçant celui de l'autre cube se déplace aussi.

Pour obtenir une symétrie de deux polygones côte à côte, il faut enlever un côté et snapper le pivot sur les vertices les plus au bord du polygone (comme on a vu avec la sphère). Si vous faites une symétrie en X par exemple, il faudra snapper sur le vertex le plus au bord en X pour que les polygones ne se passent pas au travers.

Si vous vouliez les attacher, il fallait faire un combine et merger les vertices en modifiant la valeur de distance du merge… ou encore faire un « Mirror Geometry ».

Utilisation de la fonction « Mirror »

Le Mirror Geometry permet d'avoir une symétrie en ayant automatiquement les vertices mergés entre eux. :)

Je vais reprendre l'exemple de la demi-sphère. J'en profiterai pour vous montrer comment corriger le problème de normales.

Cliquez sur Mirror Polygon >> Mirror +X ou Mesh >> Mirror Geometry, dans les options :

Le miroir ne se fait plus par rapport à l'axe, il se fait par rapport au bord du polygone. Cette fois, si vous choisissez -X par exemple cela ne fera pas une échelle à -X, c'est la direction. Donc avec -X on va vers la gauche. Le miroir doit se faire à droite de la demi-sphère donc on laisse +X.

Modifier le paramètre "Merge Threshold" pour changer la tolérance du merge :

Si on regarde la sphère, on voit une partie plus sombre que l'autre. :o En fait si la partie est sombre c'est parce que les normales, c'est-à-dire la direction des faces, sont vers l'intérieur. :-°

Pour corriger ça, sélectionnez votre sphère et faites Normals >> Set to Face

Il se peut que votre polygone soit plus anguleux après ça. C'est pourquoi nous allons voir dans le prochain chapitre comment adoucir. ;)

Lattice et Nonlinear Deformers

Lattice

La déformation par lattice crée une cage autour de votre polygone ou d'une partie de celui-ci (la cage peut se créer par rapport à des vertices sélectionnés), cette cage partage des informations avec le polygone, et donc, lorsque vous déformez la cage, le polygone se déforme aussi. La cage de déformation par Lattice est un bon moyen d'obtenir des déformations « grossières » (de l'ensemble) de votre polygone.

Plus le polygone est subdivisé plus il est facile de le déformer, je veux dire par là que les bosses seront plus faciles à contrôler et plus lisses. Vous pouvez aussi utiliser le « deformer » sur un polygone affiché en smooth preview (de même pour le Sculpt Geometry Tool que vous venez d'étudier). :)

Donc, créez un polygone subdivisé. Ensuite, passez en mode « Animation » dans la status line afin d'afficher le menu des déformations dans la barre des menus. Sélectionnez votre polygone (il faut toujours sélectionner le polygone avant de sélectionner les « deformers ») puis faites Create Deformer >> Lattice :

Pour sélectionner facilement le lattice décochez la sélection de polygones dans les filtres de la status line :

Une fois le lattice sélectionné on peut voir ses paramètres dans la channel box.

Les paramètres du lattice ne sont que des subdivisions. Comme nous avons un cube il vaut mieux avoir des valeurs identiques, mettons 5.

Maintenant, faites un clic droit près du lattice, si vous faites un clic droit au-dessus du cube, on vous proposera de sélectionner ses sous-objets.

Déplacez les points de lattice pour déformer le polygone :

On peut voir que le maillage a suivi la déformation :

Si vous supprimez la cage de lattice la déformation sera annulée, car le deformer indique au polygone de base (notre cube) comment il doit se déformer. Pour que notre cube conserve cette forme sans la cage, il faut supprimer l'historique du polygone. Sélectionnez-le et faites Edit >> Delete by Type >> History :

À droite de History, on vous indique un raccourci clavier pour supprimer l'historique directement. Il faut que vous pressiez la touche ALT et la touche D majuscule en même temps, donc n'oubliiez pas d'activer la majuscule avant… n'oubliez pas ensuite de désactiver la majuscule, car la majorité des raccourcis dans Maya se font avec des lettres minuscules. ;)

Il n'y a plus de cage de lattice mais notre polygone a conservé la déformation. :)

Vous pouvez déformer une partie d'un polygone, pour ça vous sélectionnez les vertices sur lequel le lattice agira. Pour faciliter la déformation, le Soft Select (pour l'activer, sélectionnez au minimum un vertex et pressez la touche B. Pour changer le rayon d'action, pressez la touche B + le clic de milieu de la souris et déplacez-la) fonctionne sur la cage de lattice ! :D

Enfin, une dernière fonction intéressante pour cet outil, c'est le Reset Lattice qui vous permet d'obtenir la forme de départ du lattice. Pour ça, faites Edit Deformer >> Lattice >> Reset Lattice.

Nonlinear Deformers

Les Nonlinear Deformers sont des déformations précréées qui jouent une tâche précise. Dans ce sous-chapitre, je vais vous les présenter par ordre alphabétique.

Pour accéder aux Nonlinear Deformers, faites Create Deformers >> Non Linear >> « déformation désirée » :

Bend (courber)

Le premier deformer que vous allez voir vous permet de courber une forme. Le deformer crée une courbe qui vous permet de tordre le polygone lié.

Appliquez-le bend à un polygone, je vais faire un cylindre ce coup-ci. N'oubliez pas de subdiviser votre polygone :

Nous n'allons pas voir à quoi sert le premier paramètre Enveloppe tout de suite. Je vais commencer par vous expliquer à quoi sert le paramètre Curvature. En modifiant cette valeur, vous créez un arc de cercle qui déforme le polygone :

Il vous est possible de déplacer le deformer et de l'orienter. Vous pouvez aussi orienter le deformer pour tordre le cylindre différemment :

Je vais maintenant pouvoir vous parler de l'« enveloppe ». En fait, il s'agit du pourcentage de déformation. Si l'enveloppe est à 1, la valeur donnée par défaut, cela correspond à 100 %. Par contre, en ramenant la valeur vers 0, le paramètre curvature perd petit à petit de son effet. Si l'enveloppe est à 0 la valeur curvature n'a aucun effet et donc l'axe est tout droit :

Vous pouvez aussi déplacer le déformer, l'orienter, changer son échelle pour modifier la déformation.

En dessous le low bound et High Bound vous permettent de modifier la taille du deformer. Si vous diminuez le low bound, le bas du deformer sera rectiligne :

N'oubliez pas de supprimer l'historique du polygone pour conserver la déformation.

Flare (arrondi)

Le Flare permet d'agrandir ou de réduire le polygone à deux endroits et de créer une forme courbe entre ces deux déformations pour former ceci :

Dans les options du Flare, le Start Flare X permet de régler l'étirement en X du bas du deformer :

Le Star Flare Y fait la même chose, mais en Y. Ensuite, il y a le End Flare X/Y qui fait la même chose, mais en haut du deformer.

Ensuite Curve permet de régler l'arrondissement entre les deux deformers, si la valeur est inférieure à 0 l'arrondi est vers l'intérieur et inversement.

Les autres options vous les connaissez déjà. ;)

Sine (ondulation)

Sine vous permet d'onduler un polygone en zigzag. Le paramètre amplitude permet de régler le taux d'ondulation :

Wavelength permet de régler la taille des ondulations. En diminuant cette valeur, les vagues se rapprochent :

L'offset permet de déplacer les ondulations, comme s'il s'agissait d'une animation :

Squash (écraser)

Le Squash ressemble au Flare mais permet seulement de faire varier la forme du polygone entre les sommets du deformer. Il permet aussi un contrôle plus précis de la déformation. Le paramètre factor permet d'écraser avec une valeur inférieure à 0 ou d'étirer avec une valeur supérieure :

Expand est un multiplicateur, il permet d'exagérer la forme du polygone. Avec ce paramètre vous pouvez rendre le polygone bien plus large ou beaucoup plus fin. Si l'expand est réglé à 0 la déformation n'a pas lieu, c'est un peu comme si on mettait l'enveloppe à 0. Le paramètre Max Expand Position vous permet d'indiquer l'emplacement où la déformation est la plus importante. Cette valeur est comprise entre 0.1 et 0.99, le milieu est donc la valeur 0.5. Pour descendre la position il faudra se rapprocher du 0.1 et inversement :

Start Smoothness permet de smoother le bas du polygone et End Smoothness permet de smoother le haut. À 0 il ne se passe rien et à 1 le smooth est maximal :

Twist (tordre)

Twist permet de tordre un polygone. Le Start Angle de tordre le bas du polygone :

Le End Angle fait la même chose en haut. Il n'y a que ces deux paramètres qui sont importants pour le twist. ;)

Wave (vague)

Voici le dernière cage de déformation que nous allons étudier dans ce chapitre. Wave permet de déformer un polygone afin qu'il forme des vagues. Vous pouvez vous en servir pour représenter un liquide si vous n'avez pas Maya Fluide qui n'est disponible que dans Maya Unlimited. Je vous conseille d'utiliser le Wave sur un plan subdivisé. Le premier paramètre Amplitude vous sert à régler la hauteur des vagues :

Le Wavelenght permet de régler la longueur des vagues :

L'Offset vous permet de modifier l'emplacement des vagues, comme si vous les animiez :

Hé bien voilà, vous connaissez presque tous les outils de modélisation de Maya ! :-°


Grâce à ce chapitre, vous êtes capables de travailler un côté et de le dupliquer symétriquement. On utilise la symétrie dans beaucoup de cas : pour faire un personnage, animal, véhicule, objet, etc. :)

On en a fini avec la modélisation polygonale, voyons rapidement les NURBS qui permettent une méthode différente de génération de formes 3D.