Initiation à la modélisation sous Blender
Ce TP a pour but de vous familiariser avec la notion de maillage, et plus généralement avec les objets couramment utilisés en informatique graphique. Vous serez amenés à modéliser un objet dans le logiciel Blender. Ce tutoriel concerne la version 2.8 qui apporte pas mal de changements d’interface par rapport aux versions précédentes.
Lancement du logiciel
Au lancement du logiciel, vous verrez apparaître une fenêtre avec beaucoup de choses partout, et au milieu une vue 3D contenant un cube, une caméra et une lampe.
Blender utilise des raccourcis classiques pour la sauvegarde Ctrl+S ou l’annulation Ctrl+Z. N’hésitez pas à les utiliser. Si vous quittez le logiciel sans le vouloir, tout n’est pas perdu. Allez jeter un coup d’œil dans le répertoire /tmp, Blender sauvegarde l’état du logiciel à la sortie dans le fichier quit.blend. Si vous voulez revenir à la scène initiale, utilisez Ctrl + N.
Menu / recherche
Pour vous aider un peu à vous y retrouver, sachez que vous pouvez faire apparaître un menu vous permettant d’accéder à la plupart des fonctionnalités en utilisant la touche F3. En tapant ce que vous cherchez à faire, il y a des chances que vous puissiez le faire depuis le menu, et retrouver le raccourci clavier indiqué à droite de l’entrée.
Blender s’utilise principalement via les raccourcis clavier. Même si l’interface a évolué petit à petit pour permettre l’accès à la plupart des fonctionnalités via des boutons, il est beaucoup plus efficace de se familiariser avec les raccourcis.
Souris
Bouton central : point de vue
Pour contrôler votre point de vue et examiner votre objet sous tous les angles, vous pouvez utiliser le bouton central de la souris. En cliquant dessus, vous pouvez changer de point de vue. En le faisant rouler, vous pouvez zoomer, dézoomer. Vous pouvez également appuyer sur Maj ou Ctrl en même temps pour modifier le comportement.
Bouton gauche : sélection
Depuis la version 2.8, Blender utilise comme la plupart des autres logiciels le bouton gauche pour sélectionner des objets. Si vous êtes habitués aux versions précédentes et préférez le bouton droit, vous pouvez le régler dans les préférences. Vous pouvez sélectionner le cube central, la caméra ou la lampe en utilisant ce bouton. Pour sélectionner / relâcher plusieurs objets vous pouvez utiliser le touche Maj.
Bouton droit : menu contextuel
Le bouton droit de la souris fait désormais apparaître un menu contextuel qui s’adapte aux objets sélectionnés pour proposer des opérations dessus. En ajoutant la touche Maj, vous pouvez placer le curseur 3D qui est matérialisé par une espèce de petite bouée et qui peut servir pour l’alignement d’objet ou comme centre pour des transformations.
Manipulations de base
Pour utiliser Blender, il vous sera important de constituer votre propre répertoire de raccourcis clavier : ils seront spécifiques à votre utilisation de Blender. Les raccourcis présentés ici sont ceux qui me semblent les plus utiles pour la modélisation. Vous pouvez les essayer en sélectionnant le cube, la caméra ou la lampe présenté dans la scène initiale. Depuis blender 2.8, la plupart de ces fonctionnalités sont également disponibles via la barre d’outils.
Déplacer : grab G
Pour déplacer l’élément sélectionné, utilisez la touche G. Pendant le déplacement, cliquez sur le bouton gauche de la souris pour terminer l’action, ou le bouton droit pour l’annuler. Par défaut, le parcours est réalisé dans un plan parallèle au point de vue. Pour restreindre le déplacement à un axe, vous pouvez en plus presser la touche correspondant à l’axe (X, Y, Z). Pour restreindre le déplacement au plan perpendiculaire à l’axe, utilisez Maj en plus.
Tourner : rotate R
Pour pivoter l’élément sélectionné, utilisez la touche R. Pendant la rotation, cliquez sur le bouton gauche de la souris pour terminer l’action, ou le bouton droit pour l’annuler. Par défaut, la rotation est réalisée autour d’un axe passant par le point de vue et le centre de l’objet. De même que pour le déplacement, vous pouvez utiliser en plus les touches (X, Y, Z) pour restreindre la rotation à un axe.
Redimensionner : scale S
La touche S permet de redimensionner un objet. Par défaut le redimensionnement est uniforme, et centré sur le centre de l’objet. Comme pour le déplacement, vous pouvez utiliser X, Y et Z pour restreindre l’action sur un axe, et ajouter Maj pour la restreindre au plan perpendiculaire à l’axe.
Supprimer : X ou Suppr
Vous pouvez enfin supprimer un objet via les touches X et Suppr. Une confirmation vous sera demandée sous la souris.
Ajouter : Maj+A
Blender vous propose une bibliothèque d’objets de base de différents types à ajouter via la combinaison Maj+A. La catégorie qui nous intéressera principalement pour ce TP est la catégorie « Mesh ».
Dupliquer : Maj+D
Pour recopier un objet, utilisez Maj+D. Les deux copies sont indépendantes. Si vous en modifiez une, l’autre restera intacte. Si vous souhaitez faire des clones liés l’un à l’autre, utilisez plutôt Alt+D.
(Dé)sélectionner tout : A
Pour sélectionner tous les objets sélectionnables, utilisez A. Lorsque des objets sont déjà sélectionnés, un double appui sur A les désélectionne tous.
Édition
Jusqu’à présent vous interagissiez avec les objets. Vous pouviez les placer les uns par rapport aux autres dans la scène. Nous allons désormais passer à l’édition des objets.
Passage du mode objet au mode édition : Tab
L’objectif de ce TP étant plus particulièrement la modélisation, vous serez principalement amenés à modifier des objets. Par défaut, le logiciel est ouvert en mode « objet » : vous pouvez sélectionner des objets, les déplacer ou les tourner tout entiers. Vous ne pouvez pas cependant éditer un objet en particulier, changer sa forme, etc. L’édition se fait en mode « édition ». Le passage d’un mode à l’autre se fait via la touche Tab. Le passage en mode édition ne se fera que si l’objet est éditable : le cube initial est éditable, mais la lampe et la caméra ne le sont pas, ils peuvent juste être déplacés, dupliqués ou supprimés.
Une fois en mode édition, les raccourcis précédents pour sélectionner, déplacer ou supprimer les objets continuent à s’appliquer pour l’élément sélectionné. Pour la suite, je vous propose de sélectionner le cube, et passer en mode édition.
Type de sélection
Le cube est un maillage, constitué de sommets, d’arêtes et de faces. Vous pouvez choisir de sélectionner chacun de ces éléments pour les manipuler. Pour déterminer le type d’élément que vous voulez sélectionner, vous pouvez utiliser 1, 2, ou 3 ou les boutons en bas de la vue 3D :
Lorsque vous utilisez ensuite le bouton gauche pour sélectionner, vous pouvez cliquer sur le type d’élément sélectionné. Vous pouvez aussi utiliser une brosse de sélection en utilisant la touche W et le bouton gauche de la souris (ajouter Ctrl désélectionne). Si vous voulez voir à travers l’objet pour sélectionner sur toute l’épaisseur, utilisez la touche Z pour alterner la vue file de fer.
Extrusion : E
L’extrusion est une opération très classique en modélisation. Elle permet de créer des tubes en tirant sur une portion du maillage. Sélectionnez une ou plusieurs faces, et appuyez sur E. Déplacez ensuite la souris pour choisir la longueur du tube.
Création de faces : F
La touche F permet d’ajouter des faces ou des arêtes au maillage. Sélectionnez deux sommets et appuyez sur F, ils sont désormais reliés par une arête. Trois sommets ou plus seront reliés par une face. Deux arêtes ou plus formeront également une face.
Menu contextuel : bouton droit
Le bouton droit fait apparaître un menu qui permet de faire de nombreuses opérations utiles. En particulier la subdivision qui coupe toutes les arêtes en deux, et les faces pour correspondre, ou la fusion de portions de maillages (merge) qui contracte toute la sélection en un sommet.
Ajout de boucles : Ctrl+R
La combinaison Ctrl+R est très utilisée pour ajouter des boucles d’arêtes, lorsque vous vous rendez compte que vous n’avez pas assez détaillé une portion du maillage. Après avoir appuyé, choisissez l’endroit où la boucle sera ajoutée en déplaçant la souris sur le maillage, cliquez pour lancer la création de la boucle, déplacez la souris pour choisir précisément la position de la boucle, et cliquez à nouveau pour la fixer.
Champignon
Comme premier objet, nous vous proposons de modéliser un champignon. Nous réaliserons ce champignon à partir d’un cylindre, par une succession d’extrusions et retouches. La séquence d’extrusions suivra globalement les étapes suivantes (avec certaines étapes intermédiaires en plus pour avoir plus de contrôle sur la forme) :
Cylindre initial
Commencez par supprimer le cube X, et ajouter un cylindre à la place Maj+A. Assurez vous que vous êtes en mode édition et utilisez Tab au besoin.
Extrusion
Passez ensuite en mode sélection de face 3, et sélectionnez la face du haut. En utilisant l’extrusion E, commencez à allonger le pied. Utilisez la rotation R ainsi que le déplacement G pour ajuster la position voulue. Continuez à allonger le pied avec l’extrusion E, la rotation R et le déplacement G pour lui donner la forme voulue.
Élargissement, chapeau
Toujours en utilisant les mêmes outils, et en ajoutant le redimensionnement S, commencez à élargir le pied pour ajouter le chapeau. Continuez à extruder E et ajuster la taille S et la position G R en redescendant pour former la base du chapeau. Notez qu’à ce moment, la face extrudée coupe le pied, mais ce n’est pas grave, elle remontera par la suite.
Lorsque le bas du chapeau vous convient, poursuivez l’extrusion E vers le haut pour former le haut du chapeau.
Touche finale
Vous avez désormais un champignon presque complet. Il ne reste qu’à arrondir un peu la base du pied en utilisant une nouvelle extrusion E et une réduction S.
Premier rendu
Le rendu est le fait de faire générer une image à l’ordinateur à partir de vos objets 3D. Blender intègre plusieurs moteurs de rendu. Dans la version 2.8, un nouveau moteur de rendu temps réel a été mis en place (eevee). Le moteur de rendu photoréaliste Cycles est également disponible. Le rendu est déclenché par l’appui sur F12.
Vous aurez de la chance si vous voyez quelque chose sur ce premier rendu, car nous n’avons pas encore défini le point de vue qui indique la position de l’observateur. Vous l’avez peut-être aperçue dans un coin : nous allons placer la caméra.
La caméra se sélectionne et se déplace comme n’importe quel autre objet : après l’avoir sélectionnée, G, R. Cette méthode est fastidieuse. Le plus pratique pour vous consiste à aligner la caméra avec la vue. Pour cela, appuyez sur N pour faire apparaître le petit menu sur la droite de la fenêtre d’édition, et sélectionnez l’onglet view, puis cochez Lock Camera to View.
Passez ensuite en vue caméra en utilisant le petit bouton caméra sous les axes, et votre cadrage apparaîtra. Vous pourrez ensuite utiliser la souris pour changer le point de vue, ce qui déplacera automatiquement la caméra.
Un appui sur F12 vous donnera un premier rendu selon ce point de vue.
C’est moche et sombre : le rendu consiste à calculer la lumière parvenant à la caméra, et pour l’instant nous n’avons pas encore travaillé sur l’éclairage. Par défaut, vous disposez d’une lampe ponctuelle : un point lumineux quelque part dans la scène, un peu comme une ampoule.
Apparence
Dans l’image précédente, les polygônes composant le champignon sont visibles. Cet aspect peut être amélioré via deux artifices : le premier consiste à lisser les normales de l’objet. En gros, même s’il est plat, nous faisons croire qu’il est courbé. Cet artifice change la façon qu’a l’objet de renvoyer la lumière, mais pas sa forme. Pour activer cet effet, sélectionnez l’objet, puis lancez le menu via F3 et tapez shade. Dans les choix proposez, vous obtiendrez Shade flat, la version actuelle, et Shade smooth, la version lissée.
Si nous n’avons plus d’aplats de teintes laissant discerner les polygones, le contour de l’objet reste taillé à la hache. Le second artifice est géométrique et algorithmique : il consiste à subdiviser automatiquement l’objet en lissant sa forme. Il s’agit de la technique des surfaces de subdivision. Blender vous permet de les utiliser sous forme d’un modificateur : vous continuez à travailler sur l’objet initial, mais lorsque vous le visualisez, il réalise la subdivision. L’activation se fait via le menu à droite. Sélectionnez la clé anglaise, puis ajoutez un modificateur et sélectionnez Subdivision surfaces.
Le gros travail consiste ensuite à définir le matériau de votre objet. Du point de vue professionnel, il s’agit d’un métier totalement à part, de même que l’animation. Vous trouverez les matériaux à droite dans les menus. Ci dessous, un exemple du matériau généré prodécuralement.
Pour cette image, le moteur de rendu photoréaliste Cycles a été utilisé. Le champignon a été dupliqué, un sol a été appliqué, et un petit peu de travail sur le placement de l’éclairage a été fait.
Pour aller plus loin
Il y a bien entendu de nombreuses fonctionnalités supplémentaires à explorer pour avoir un panorama global du logiciel. Vous pouvez par exemple chercher des exemples de sculpture virtuelle, d’animation ou de simulation physique pour découvrir d’autres aspects.