Pouvoir ébaucher des formes 3D en quelques gestes puis en imprimer des prototypes, ou encore créer et donner vie à un monde virtuel peuplé et animé, font partie des rêves de beaucoup d’entre nous. Au-delà de sa dimension ludique, la création numérique 3D offre un outil formidable aux chercheurs et ingénieurs de tous domaines, leur permettant de créer virtuellement leur objet d’étude et d’exprimer leurs hypothèses sous forme visuelle, ou d’interagir avec un prototype pour le tester et l’améliorer avant même qu’il ne soit physiquement créé.
Si la capacité des machines modernes permet la visualisation et l’exploration interactive de contenus 3D complexes, la création de ces contenus pose un véritable défi scientifique : alors que les méthodes standard d’édition des paramètres d’un modèle ont conduit à des logiciels complexes accessible aux seuls infographistes professionnels, la génération automatique de contenus reste une alternative limitée à des cas spécifiques et rend le contrôle du résultat extrêmement difficile.
Ce cours présente les avancées récentes en informatique graphique vers une création fluide de contenus 3D, mariant simplicité et rapidité d’utilisation avec qualité et contrôle des résultats. L’objectif est que l’utilisateur puisse littéralement façonner les formes et les mouvements qu’il imagine tout en s’appuyant sur l’outil numérique pour compléter les détails et/ou maintenir les contraintes nécessaires en termes de réalisme :
Nous présentons dans un premier temps une nouvelle génération de représentations géométriques et d’outils dédiés à la création intuitive de formes 3D. Nous abordons en particulier les surfaces implicites, la sculpture virtuelle, la modélisation par croquis, ainsi que la réutilisation et le transfert de modèles.
La seconde partie du cours est dédiée à la création des mondes virtuels animés. Nous expliquons comment créer les éléments d’un paysage, comment animer efficacement les scènes naturelles, et comment peupler ces mondes virtuels d’humains ou de créatures animées.
Au fil du cours, nous approfondissons les principes de conception des méthodes de manière à montrer l’importance des connaissances incorporées dans les modèles géométriques, mécaniques ou procéduraux utilisés. Nous montrons également l’alchimie créée par le couplage de ces modèles avec des métaphores d’interaction inspirées du monde réel, comme le dessin ou la sculpture, que le contenu soit statique ou animé. Les séminaires complètent chaque cours en abordant un problème complémentaire, ou en donnant un éclairage sur une famille de solutions.