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La modélisation tridimensionnelle est l'étape en infographie tridimensionnelle qui consiste à créer, dans un logiciel de modélisation 3D, un objet en trois dimensions, en ajoutant, soustrayant et modifiant ses constituants.

Modélisation polygonale

Dans ce type de modélisation, le modèle est assimilé à un ensemble de polygones. Ce polyèdre est donc défini par la liste des sommets et des arêtes. Dans le cas de polygones orientés, on pourra différencier l'extérieur de l'intérieur du modèle. Si l'on veut éviter toute incertitude générée par des polygones non plans, on pourra utiliser seulement des triangles. Le modeleur peut forcer cette opération de triangulation.

Sans effet de lissage, l'objet aura un aspect anguleux si la définition en facettes est faible. En général, le lissage de Gouraud, réalisé par la carte graphique 3D, est suffisant pour que le modèle ait un aspect plus lisse.

La modélisation polygonale fait appel à des outils de base qui sont les mêmes sur tous les logiciels 3D, ainsi que certains outils spécifiques aux logiciels génériques, aux logiciels spécialisés et aux plug-ins et scripts.

Parmi ces outils, les plus répandus sont l'extrusion, la coupe (cut, split...), la soudure/rétractation (weld/collapse) et la révolution.

l'extrusion consiste à surélever une ou plusieurs faces (adjacentes ou non) ou un profil 2D le long d'une trajectoire et de créer les faces venant combler le vide que peut causer le déplacement de l'élément de départ. Par exemple, extruder un cercle débouche sur un cylindre ouvert ou un tuyau qui suit la trajectoire.

La coupe consiste à créer des arêtes (edges) sur un maillage, ainsi que les points correspondants aux intersections des arêtes déjà en place et celles nouvellement créées. On peut de cette façon affiner un modèle, par l'ajout de détails sur certaines parties, notamment en ajoutant des boucles d'arêtes (edgeloops) extrêmement employées en modélisation organique.

La soudure/rétractation consiste à souder les sommets (vertices) entre eux, pour simplifier un maillage, boucher des trous ou faire converger des arêtes.

La révolution consiste à faire tourner un profil 2D autour d'un axe 3D : on obtient ainsi un volume de révolution.

Il s'agit de la technique majoritairement utilisée dans le jeu vidéo, et le cinéma d'animation. La modélisation polygonale induit une marge d'erreur de proportions et de dimensions qui sont en général invisibles à l'œil nu. Dans le cinéma d'animation, les modèles 3D organiques sont le plus souvent lissés. Le lissage consiste à subdiviser un maillage (une itération correspond à une subdivision de chaque arête, soit dans le cas de face à quatre côtés, une subdivision en quatre faces) et arrondir les faces obtenues selon différents algorithmes, pour effacer l'effet anguleux des modèles obtenus par modélisation polygonale.