Chapitre 31

Les Outils de Base

de la Visualisation 3D

1 - Les Moyens de Visualisation

2 - Les Types de Vues

3 - Calculer Rapidement une Vue

4 - L’Imagerie

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Ce chapitre présente les techniques de base utilisées pour visualiser les modèles 3D.

Il permet d'aboutir rapidement au calcul des vues les plus couramment utilisées.

Il couvre les fonctions suivantes :

- Les moyens de visualisation

- Les types de vues

- L'obtention rapide de vues

Pour en savoir plus sur la théorie et les paramètres relatifs à la visualisation 3D, se reporter au chapitre "Les Techniques avancées de la Visualisation 3D"

Les opérations de visualisation sont les opérations les plus utilisées dans un logiciel de CAO 3D. Il est important de bien les maîtriser pour obtenir une productivité maximum.

1 - LES MOYENS DE VISUALISATION

1 - Le Menu Vues

	Menu Rendu	Menu Point de Vue
	Menu  Cotation
	Le Menu Vues donne accès à l'ensemble des fonctions de visualisation sauf la manipulation interactive de la caméra. C'est le moyen classique d'obtenir une vue. Cependant on préférera utiliser d'autres moyens plus immédiats (Menu contextuel, Strokes,...).

2 - Le Pilote de Visualisation

3 - La Palette des Outils de Visualisation

Le Pilote de Visualisation est une fenêtre flottante de l'interface utilisateur de 3D Turbo. Les icônes qu'il contient permettent d'accéder à l'ensemble des fonctions de visualisation. Le pilote n’est qu’une configuration particulière d’une palette de visualisation

Ces outils sont disponibles dans les barres d'outils de l'environnement.

Ils sont disposés dans le dock inférieur de l’interface utilisateur

4 - Le Menu Contextuel de Visualisation

Le menu contextuel s'obtient par un clic dans la fenêtre de travail avec le bouton droit de la souris ou la touche Ctrl Sa partie haute concerne les vues en plan et en  perspective et permet d'obtenir des perspectives par divers moyens interactifs (perspective automatique, interactive, modification de la droite de visée, utilisation des caméras par ClicView, appel de vues enregistrées…). Ce menu s'obtient immédiatement par simple clic contextuel, même pendant une fonction de modélisation. Sa partie basse est variable. Elle contient les dossiers de Points de Vue et les Points de Vue enregistrés.

2 - LES TYPES DE VUE

3D Turbo permet de visualiser les modèles de dix manières différentes que l'on peut regrouper en deux familles :

Les vues en géométral (dites orthographiques) - Vue de Dessus - Vue de Face - Vue de Gauche - Vue de Dessous - Vue Arrière - Vue de Droite

Les vues en perspective - Vue en Perspective - Vue en Axonométrie - Vue de Façade - Vue en Perspective d'intérieur

Ce qui est visible sur l'écran dépend de la combinaison courante des calques.

Voir le chapitre "Les Calques".

Le type de la vue courante est affiché dans la bannière de l'application :

1 - Les Vues en Géométral

	Vue de Dessus#
	1 - Vue de Dessus

Le plan de référence est le plan XY La direction de vision est parallèle à l'axe OZ-

	Vue de Face#
	2 - Vue de Face

Le plan de référence est le plan YZ La direction de vision est parallèle à l'axe OX-

	Vue de Gauche#
	3 - Vue de Gauche

Le plan de référence est le plan XZ La direction de vision est parallèle à l'axe OY+

	Vue de Dessous#
	4 - Vue de Dessous

Le plan de référence est le plan YX La direction de vision est parallèle à l'axe OZ+

	Vue de l'Arrière#
	5 - Vue de l'Arrière

Le plan de référence est le plan YZ La direction de vision est parallèle à l'axe OX+

	Vue de Droite#
	6 - Vue de Droite

Le plan de référence est le plan XZ La direction de vision est parallèle à l'axe OY-

	4 Vues#
	7 - 4 Vues

L'écran est divisé en 4 zones dans lesquelles s'affichent les vues : Perspective, Dessus, Face et Gauche.

	Transpose…#
	8 – Transposer une Vue

Transposer une vue en géométral dans une autre vue en géométral consiste à intervertir les coordonnées des entités géométriques du modèle de telle manière que le résultat visuel soit strictyement identique dans la nouvelle vue.

Par exemple, un Plan de façade dessiné en vue de face peut être transposé pour être visualisé en vue de dessus.

La fonction est habituellement utilisée pour transposer des plans 2D, mais elle peut être utilisée en 3D pour modifier la position d’un modèle 3D.

ATTENTION : les Transpositions modifient la géométrie, les types de cote et les meta-caractères des cotes. Il est prudent de travailler sur des copies de calques.

Exemple de transposition d’une vue deFace (YZ)  à une vue de Dessus (XY)

Pour effectuer une transposition :

1) Afficher la vue orthographique de départ.

2) Sélectionner le menu « Vues/Transpose… »

Le dialogue des options de transposition est présenté. Choisir ce qui doit être transposé  (Calque Courant ou Goupe de Visualisation). Choisir  la vue de destination. Cliquer le bouton « Transposer » pour réaliser la transposition ou « Quitter » pour abandonner.

Toutes les transpositions ne sont pas possibles. Les transpostions possibles sont :

Vue Dessus ->  Vue de Face, Arrière, Droite ou Gauche

Vue de Face, Arrière, Droite ou Gauche -> Vue Dessus

2 - Les Perspectives

3D Turbo calcule des vues perspectives coniques à 3 points de fuite et axonométriques, à l'intérieur d'une pyramide de vision.

Le calcul d'une perspective dépend d'une variété de paramètres disponibles dans le dialogue de réglages.

Se reporter au chapitre " Les Techniques avancées de la Visualisation 3D".

3 - CALCULER RAPIDEMENT UNE VUE

1 - Activer une Vue

Pour obtenir une vue dans 3D Turbo, cinq méthodes sont possibles :

1. Utiliser les icônes du pilote de visualisation

2. Utiliser les rubriques du menu Vues

3. Utiliser le menu contextuel de visualisation

4. Utiliser les raccourcis claviers

5. Utiliser les Stokes

Il convient de choisir la méthode la plus adaptée au contexte de travail.

On aura intérêt à utiliser les Stokes qui sont réellement les outils les plus efficaces pour déclencher le calcul des vues.

	Variantes des Perspectives :
	Pour activer une vue utiliser la partie ci-contre du menu Vues ou bien l'une des icônes ci-dessous situées dans le pilote.

Vue de Dessus Vue de Face  Vue de Droite  4 Vues

Vue de Dessous  Vue Arrière Vue de Gauche  Vue Perspective

Vue Axonométrique et Façade

La vue orthographique choisie détermine le plan de travail 2D. La troisième cote du plan (dite "altitude") est ajustable dans les réglages de la grille.

	Calculer une Vue Perspective#
	2 - Calculer une Vue Perspective

Le calcul d'une vue en perspective nécessite le positionnement d'une caméra dans l'espace et dépend d'une grande variété de paramètres : type de perspective, distance focale, angles d'ouverture de la pyramide de vision, avant et arrière-plan de la pyramide, éclairages, qualité de rendu, etc.

Se reporter au chapitre "Les Techniques avancées de la Visualisation 3D" pour connaître la signification et les méthodes de réglage de ces paramètres.

Pour activer le calcul d'une vue en perspective :

Utiliser le menu Vues/Perspective.

ou

Cliquer dans l'icône du pilote de visualisation.

ou

Cliquer dans la fenêtre de travail avec le bouton droit pour obtenir le menu contextuel de visualisation et choisir l'élément de menu Perspective.

		Perspective Automatique#
Ctrl+		3 - Perspective Automatique

Afin de simplifier au maximum l'obtention d'une vue perspective correcte, 3D Turbo peut proposer un réglage automatique des divers paramètres.

Ce réglage s'appelle "le point de vue automatique".

Il dépend de la géométrie du modèle à visualiser.

Il faut utiliser la perspective automatique lorsqu'on est "perdu" dans l'espace.

La perspective automatique garantit l'obtention d'une vue globale du modèle.

Cette perspective peut ensuite être modifiée par les outils de mouvement de la caméra ou les outils de fixation de la droite de visée.

Pour obtenir une perspective automatique :

Cliquer dans l'icône du pilote de visualisation avec le bouton droit ou la touche Ctrl ou Alt.

ou

Cliquer dans la fenêtre de travail avec le bouton droit pour obtenir le menu contextuel de visualisation et choisir l'élément de menu Automatique.

ou

Utiliser le menu Vues/Point de Vue/Automatique.

La caméra est positionnée à un angle de 45° sur la verticale et 45° sur l'axe OX.

Elle regarde le centre du cube englobant le modèle depuis une position située à 10 fois la longueur de la diagonale du cube englobant.

La focale est calculée de telle manière que l'image produite occupe toute la fenêtre de travail.

4 - Vue Orthographique avec Échelle Automatique

Pour calculer une vue plane orthographique automatique :

Activer l'une des six vues en géométral (Dessus, Face, etc).

Cliquer dans l'icône Taille maximum .

ou

Utiliser son accélérateur (Touche X par défaut).

L'échelle de vue est calculée automatiquement de telle manière que l'image produite occupe toute la fenêtre de travail.

Utiliser les zooms ou le menu d'échelle pour modifier l'échelle de la vue.

Rendu filaire# Rendu solide par la méthode du BSP#

Les Types de Rendus#

5 - Les Types de Rendus

Les vues orthographiques ou perspectives sont affichées en mode :

- Filaire : seules les entités nœuds, segments, courbes et cote sont visualisées

- Solide Rapide : permet d'obtenir une vue faces cachées vectorielles très rapidement au prix de certaines simplifications des calculs

Des erreurs peuvent donc apparaître dans la vue, ce qui est normal dans ce mode.

Ce mode permet de vérifier rapidement l'effet des éclairages sans payer le prix d'un calcul complet.

- Solide (Peintre) : permet d'obtenir une vue faces cachées vectorielles par la méthode du peintre.

- Solide (BSP) : permet d'obtenir une vue faces cachées vectorielles par la méthode du BSP.

- OpenGL : permet d'obtenir une vue faces cachées lissée à l'aide de la bibliothèque de fonction OpenGL.

Remarque : Dans les modes Solide (appelés aussi Faces Cachées Vectorielles), seules les entités facettes et cotes sont visualisées.

L'efficacité des algorithmes dépend de la topologie du modèle.

Essayer le type 1 et le type 2 sur le modèle.

Il est très probable que l'un des deux calcule plus vite que l'autre.

Adopter celui qui calcule le plus rapidement.

Pour choisir le type de rendu :

Utiliser les icônes

	Rendu Filaire
	Rendu Solide rapide#
	Rendu Solide vectoriel rapide
	Rendu Solide par la méthode du peintre#
	Rendu Solide vectoriel par la méthode du peintre
	Rendu Solide vectoriel par la méthode du BSP
	Rendu Solide lissé OpenGL

ou

Utiliser la liste déroulante de l'environnement :

		Réglages OpenGL#
Ctrl+		6 - Réglages OpenGL

Cliquer avec le bouton droit dans l'icône .

WINDOWS :

Le dialogue suivant est présenté :

La première partie de ce dialogue vous permet de régler l'angle de lissage des facettes pour un calque, le groupe de calques ou l'ensemble des calques.

Cet angle est le seuil à partir du quel on arrête le lissage de deux facettes contiguës. Il représente l'angle formé par les normales de facettes au nœuds de leur arrête commune.

L'option Interactif : Filaire ou OpenGL vous permet d'indiquer si vous souhaitez rester en OpenGL lors d'un changement de point de vue interactif, ou si vous souhaitez basculer en temporairement filaire.

Remarque : Le système de rendu OpenGL ne sait pas découper les facettes convexes. Pour obtenir un résultat correct, nous vous recommandons de trianguler systématiquement les modèles avant d'effectuer un rendu OpenGL.

MacOSX

Voir ici les réglages OpenGL pour Macintosh

Afficher les Textes#Afficher les Noeuds#Afficher les Segments#Afficher les Courbes#Afficher les Cotes#

7 - Filtrage des Entités

Les entités qui apparaissent dans les vues peuvent être filtrées à l'aide du menu Vues.

Pour voir un type d'entité dans une vue : Cocher les types désirés dans le menu Vues et le sous-Menu des Cotations .

8 - Les Mouvements de la Caméra

3D Turbo permet de positionner un observateur (une caméra) dans l'espace pour produire une vue perspective du modèle.

À partir de cette position, il est possible de bouger la caméra dans l'espace de cinq manières pour obtenir d'autres points de vue :

1 - Les Types de Mouvement :

	Panoramique. La caméra orbite sur une sphère centrée sur le point visé.
	Mouvement Rotation#
	Rotation. La caméra pivote sur elle-même autour d'un axe vertical.
	Mouvement Travelling#
	Travelling. La caméra se déplace linéairement le long des axes OX,OY,OZ.

2 - Les Outils de Déplacement de la Caméra :

Pencher à gauche#

	Penche à gauche. La caméra pivote sur elle-même autour de la droite de visée.
	Pencher à Droite#
	Penche à droite. La caméra pivote sur elle-même autour de la droite de visée.
	Avancer la Caméra#
	Avance. La caméra s'approche du point visé, le long de la droite de visée.
	Reculer la Caméra#
	Recul. La caméra s'éloigne du point visé, le long de la droite de visée.
	Zoom Focal Avant#
	Zoom focal avant. La focale de la caméra s'allonge, produisant un zoom optique avant. Si travelling : déplacement sur OY+
	Zoom Focal Arrière#
	Zoom focal arrière. La focale de la caméra se raccourcit, produisant un zoom optique arrière. Si travelling : déplacement sur OY-
	Mouvement Caméra Lent / Rapide#
	Vitesse de la caméra. Bouton poussé : rapide. Bouton tiré : lent
	Caméra à Gauche#
	Déplacement vers la gauche. Si travelling : déplacement sur OX-
	Caméra en Haut#
	Déplacement vers le haut. Si travelling : déplacement sur OZ+
	Caméra en Bas#
	Déplacement vers le bas. Si travelling : déplacement sur OZ-
	Caméra à Droite#
	Déplacement vers la droite. Si travelling : déplacement sur OX+

3 - Réglage de la Vitesse de Déplacement de la Caméra

Pour régler la vitesse de déplacement de la caméra :

Ouvrir le dialogue des préférences. Renseigner les valeurs numériques pour les modes lents et rapides.

	Mode Interactif#
	4 - Mode Interactif

Ce mode permet de changer la position de la caméra en effectuant des cliquer-déplacer dans la fenêtre de travail.

Remarque : Les vues perspectives vectorielles des gros modèles peuvent demander beaucoup de temps pour se calculer. Dans ce cas, les mouvements interactifs de la caméra peuvent devenir peu réactifs. Aussi est-il possible de n'afficher que les boîtes englobantes des calques, pendant les mouvements de la caméra, en cochant la case  dans les préférences.

Les vues en OpenGL sont temps réel.

Pour activer le Mode Interactif :

Cliquer dans l'icône . Le bouton reste enfoncé.

ou

Utiliser le menu Vues/Point de Vue/Interactif

ou

Cliquer dans la fenêtre de travail avec le bouton droit pour obtenir le menu contextuel de visualisation et choisir la rubrique  Interactif.

Changer la position de la caméra en effectuant des cliquer-déplacer dans la fenêtre de travail.

Pour sortir du Mode Interactif :

Cliquer dans l'icône .

ou

Appuyer sur la touche Echap ou Entrée.

ou

Cliquer avec le bouton droit dans la fenêtre de travail.

Remarque : Le Mode Interactif ne fonctionne qu'en vue perspective.

Déplacement interactif de la caméra# camera volante#

5 - Déplacement interactif de la caméra

Le moyen le plus rapide pour modifier le point de vue est d'utiliser le mode interactif de déplacement, ou la   "≈".

Remarque : Si la case Interactif avec boites est cochée dans les préférences, la vue est présentée en boîtes englobantes.

Mode Interactif

Cliquer dans la fenêtre de travail avec le bouton droit pour obtenir le menu contextuel de visualisation.

Choisir l'élément de menu Interactif

Mode Caméra Volante

Appuyer d’abord sur la touche Ctrl et la maintenir enfoncée en permanence.

Ajouter les touches Alt, Cmd ou Alt + Cmd pour modifier le mouvement ( cf ci-après).

La caméra volante est disponible en permanence, même pendant les fonctions de dessin/modélisation. Pour quitter le mode Camera Volante, relâcher la touche  Ctrl .

 PANORAMIQUE de la caméra

Déplacer lentement la souris horizontalement et verticalement, sans cliquer, de droite à gauche et de bas en haut.

Observer que la vue du modèle suit les mouvements de la souris.

Si la souris talonne en bordure de fenêtre ( mode Interactif  uniquement ) :

Appuyer sur les touches Ctrl+Alt+Cmd pour recentrer le pointeur.

AVANCER ou RECULER la caméra

Appuyer sur la touche Alt  tout en déplaçant la souris horizontalement ou verticalement.

TOURNER  la caméra sur son axe (PIvotement)

Appuyer sur la touche Cmd  tout en déplaçant la souris horizontalement.

TRAVELING de caméra 

Appuyer sur les touches Cmd+Alt tout en déplaçant la souris horizontalement ou verticalement.

LENT ou RAPIDE

Pour accélérer les mouvements, appuyer simultanément sur la touche Majuscule.

Le mode peut être changé pendant les déplacements à l'aide des combinaisons de touches de contrôle ce qui permet d'enchaîner plusieurs types de mouvement en temps réel.

9 - Les Lumières

L'éclairage affecte uniquement les vues en mode Solide (Faces Cachées vectorielles ou OpenGL).

Les facettes sont éclairées par quatre sources de lumière de type directionnel (soleil) ayant chacune 32768 degrés d'intensité, positionnables sur 360° autour du modèle, et par une lumière ambiante.

L'éclairage produit des dégradés de teintes qui sont fonction du nombre et de la position des éclairages et du point de vue de la caméra.

	Réglage de la Position des Lumières#
	1 - Réglage de la Position des Lumières

Pour ouvrir le dialogue de réglage de la position des lumières :

Cliquer dans l'icône  avec le bouton droit ou la touche Ctrl ou Alt

ou

Utiliser le menu Vues/Lumières…

ou

Les accélérateurs correspondants.

Le dialogue de réglage est présenté : (NOTE : sous OSX, ce dialogue est volontairement très transparent pour laisser voir les effets de lumières)

Le panneau Position permet de régler la position des lumières. Le panneau Intensité permet de régler l'intensité des lumières. Le panneau Contour des facettes permet de régler le graphisme du contour des facettes. La case En marche permet d'allumer ou d'éteindre globalement les lumières.

La case Avec éclat permet d'obtenir un éclat spéculaire.

La case Immédiat permet de voir immédiatement les effets des modifications des lumières sur la vue courante.

Le panneau Position présente les sources de lumière en plan et en élévation. La droite de visée est représentée par le trait rouge, ce qui permet de repérer la position des lumières par rapport à l'observateur. Les lumières éclairent toujours le point visé. Pour positionner une lumière : Cliquer sur l'une des lumières et déplacer la souris. Ou Cliquer sur les boutons  pour modifier la valeur numérique angulaire. Pour repositionner les lumières automatiquement : Cliquer sur la tour Eiffel. La lumière ambiante n'a pas de position déterminée.

		Ouvrir / Fermer la Fenêtre de Réglage de la Lumière#
Ctrl+		2 - Réglage de l'Intensité des Lumières

Pour régler l'intensité des lumières :

Utiliser le panneau Intensité du dialogue Réglage des sources de lumières.

Cocher la case  pour allumer les lumières. Cliquer et draguer les potentiomètres pour modifier les intensités. Le potentiomètre supérieur règle la lumière ambiante. Observer la couleur des lumières dans le panneau Position qui reflète leur intensité. Si la case  est cochée, observer l'effet des modifications sur la vue.

ou

Cliquer dans l'icône

ou

Utiliser son accélérateur ou son Stroke.

Le dialogue flottant de réglage des intensités est affiché :

Pour modifier l'intensité d'une lumière : Cliquer dans un potentiomètre et draguer la souris. La lumière ambiante se règle par le petit potentiomètre horizontal. La position Zéro (lumière éteinte) est située vers le bas des potentiomètres. La case permet d'allumer ou d'éteindre globalement les lumières. La case permet de voir immédiatement les effets des modifications sur la vue courante. Le bouton Ombrer force un recalcul de l'éclairage dans la vue courante.

Pour le fermer :

Cliquer à nouveau dans l'icône.

 Contour des Facettes#

3 - Contour des Facettes

Dans une vue faces cachées vectorielles ou OpenGL, il est possible de faire apparaître ou de masquer le contournage des facettes par un filet noir, blanc ou coloré de diverses manières.

Décocher la case Contour pour masquer les arêtes réelles des facettes. Cliquer dans la case  pour choisir la teinte des arêtes réelles lorsqu'elles sont visibles. Dans le pilote OpenGL, choisir le type de colorisation du contournage.

Choisir l'épaisseur des traits en 1/100 de mm

Sans contour de facettes	Avec contours noirs	Avec contours noirs épaisseur 80/100mm
Avec contours rouges	Avec contours blancs	Avec contours sépia

	Ouvrir / Fermer la Fenêtre de Réglage de la Lumière#
	4 - Réglage Rapide des Lumières

La palette flottante de réglage des intensités de lumière peut être étendue ou réduite à l’aide de son triangle d’expansion Elle contient ainsi toutes les possibilités de réglage des lumières dans un espace réduit. Tous ses boutons ont été décrits dans les paragraphes précédents Les positions des sources lumineuses sont indiquées par les pastilles colorées. Positionner le curseur sur une pastille. Il devient ou  pour indiquer les numéro de la lampe. Cliquer/Glisser les pastilles pour positionner la lumière. La partie gauche du contrôle règle la position dans le plan vertical, la partie droite règle la position dans le plan horizontal. Double-cliquer sur la partie concernée pour remettre les lampes en position standard. Le bouton Dessin arme le système de Dessin sur Faces. Le bouton Horizon arme le dessin de la ligne d’horizon. Le bouton Sources permet d'ouvrir le grand dialogue de réglage de l'éclairage.

Les réglages de Lumières sur une vue OpenGL peuvent également s’effectuer à partir de l’onglet « Lumières » du pilote OpenGL . Les 2 palettes de réglage sont couplées. Toute modification dans l’une est répercutée dans l’autre.

Dessin de la ligne d’horizon#

4 - L'IMAGERIE

La ligne d’horizon représente le bord d’un plan de dimension infinie à l’altitude 0.

Elle est représentée par un trait gris traversant la pyramide de vision.

Elle est affichée dans toutes les vues si la case  est cochée.

Les autres fonctions sur l'image sont détaillées au chapitre 10 "L'Imagerie".

Les options de dessin des cotations sont détaillées au chapitre 30 "La Cotation".

Le système de Dessin sur Faces est détaillé au chapitre 19   "Les Facettes".

Le système de Calque Auxiliaire dans une vue OpenGL est détaillé au chapitre 32-1   "Le Rendu OpenGL Temps Réel".