Bref aperçu du logiciel de modélisation 3D AMAPI

1. Bref aperçu du logiciel de modélisation 3D AMAPI Tiré principalement de Sylvie Gateuil, Amapi 7 Designer Manuel de référence. TGS Inc. Eovia Division, 2003, 512p.

2. Table des matières Généralités Organisation de l’écran Clones Calques Graphe de la scène et géométrie dynamique Illustrations

3. Généralités Au lieu d’étaler la liste de ses fonctions qui encombrent l’écran, Amapi privilégie un mode d’immersion réduisant les boutons et les icônes au strict minimum. Des palettes supplémentaires peuvent apparaître automatiquement en cas de besoin et disparaître une fois leur mission accomplie. Amapi Designer est un outil puissant pour la conception et la création de modèles et de scènes 3D. Il est avant tout un modeleur; ses concepteurs se sont concentrés sur cet aspect. L’affichage se fait en OpenGL. L’affichage multifenêtre est disponible de même que différents modes d’affichage (filaire, filaire ombré, lissé, antialiasé ou non, ...). AMAPI renferme : - les trousses de modélisation, - des primitives 3D, - des outils de dessin 2D, - des manipulateurs, - des outils de sélection d’objets, de facettes, d’arêtes ou de points, - des outils pour extruder des facettes et des arêtes, - des outils pour lisser des surfaces, - des touches de déplacement dans l’espace 3D, - la touche Tab pour entrer des données numériques,

4. AMAPI renferme de plus : - un Catalogue pour charger ou sauvegarder des modèles, - les outils pour appliquer la géométrie dynamique, - des opérateurs booléens sur les objets, - les calques, - des outils de découpage de polygones, - le clonage d’objets, - des outils pour placer des photos ou dessins sur les plans des axes, - des outils pour tracer des formes à partir de photos ou dessins, - des outils de tessellation, - des outils pour modifier des points en les tirant, - des outils pour construire le symétrique d’un objet, - des outils pour souder et raccorder différentes parties d’un corps, - des outils pour importer des fichiers scannés de plus de 150 000 polygones et les manipuler, - des outils pour façonner le relief, tordre, tirer avec aimantation, - une cage de déformation, - des outils pour exporter des fichiers, - etc.

5. Organisation de l’écran Toutes les zones ne sont pas affichées dans tous les ateliers.

6. Barre de menu à la partie supérieure gauche de l’écran : Toutes les fonctions classiques communes à la plupart des logiciels et un accès aux principales fonctions propres à Amapi Designer. Kit d’outils de l’atelier de modélisation à droite de l’écran : Comporte un kit d’outils fondamentaux. Vous les aurez toujours sous la main.

7. Trousses d’outils de l’atelier de modélisation à droite de l’écran : Comporte 3 trousses à outils flottantes. On passe d’une trousse à l’autre en faisant simplement sortir le curseur de la fenêtre par la droite de l’écran puis en le ramenant vers le centre de l’écran. Trousse de construction : Contient les outils nécessaires à la construction des formes qui serviront de base à la modélisation. Elle comporte des outils de création de lignes et de surfaces de base ainsi que des outils de création de surfaces avancées. Trousse de modelage : Contient les outils avec lesquels vous façonnerez votre modèle. Trousse d’assemblage : Contient essentiellement les outils de placement et d’orientation des objets.

8. Trousse de construction

9. Cas particuliers : Surfaces tendues ou surfaces guidées : • créer 2 courbes ou plus, • sélectionnez l’outil , • cliquez sur chaque courbe à tour de rôle. Surfaces de Coons : • créer un ensemble de courbes frontières connectées • ( de limite quant au # de courbes), • sélectionnez l’outil , • cliquez sur chaque courbe dans • n’importe quel ordre, • l’opération se termine lorsque la suite de courbes connectées est fermée.

10. Surface de Gordon définie à l’aide d’un réseau de courbes : • créer un réseau de courbes où les extrémités des courbes longitudinales • coïncident avec un point des courbes de latitude et vice versa. Double-tubage : Une section de base et 2 profils.

11. Tuber : Une ou plusieurs section(s) de base (ligne, point, arête ou facette) et un profil. 2 options :

12. Profil prédéfini Un profil est au préalable tracé. Sélectionnez la ou les section(s) de base. Entrez dans l’outil. Désignez par un simple clic la courbe profil. Vous pouvez alors choisir plusieurs variantes des 2 options précédentes. Profil à main levée Inutile de tracer un profil au préalable, chaque segment de tube extrudé ou profilé s’affiche pour chaque segment de profil. Sélectionnez la ou les section(s) de base. Entrez dans l’outil. Cliquez ensuite dans l’espace graphique en dehors de tout objet pour démarrer l’opération. Déplacez le curseur afin de dessiner le 1er segment du tube et cliquez. Procédez de même pour les segments suivants en déplaçant le curseur de façon appropriée et en cliquant. Double cliquez. Note : le profil ne peut être qu’une polyligne.

13. Trousse de modelage

14. Lisser Cette opération s’effectue en augmentant le # de facettes décrivant une surface ou le # de segments composant une courbe. Plusieurs options sont disponibles. Chanfreiner Vous choisissez le type de chanfrein avant de sélectionner les éléments auxquels vous désirez l’appliquer. Plusieurs options sont disponibles. Épaissir / Décaler Objet clone Donne une épaisseur

15. Plusieurs méthodes : Découper Booléens : Effectue des opérations booléennes entre volumes, entre surface et volume, ou entre surfaces. sélectionnez le premier opérande de l’opération, entrez dans l’outil, cliquez sur l’objet qui agira comme 2e opérande, le premier objet est affiché, appuyez sur les touches + ou – pour faire apparaître successivement toutes les combinaisons issues du calcul. Dès que le résultat attendu apparaît, sortir de l’outil. Emporte-pièce : Coupe une courbe, une surface ou un volume suivant la projection d’une courbe profil sur celui-ci. Extraire : Extrait une ou plusieurs facettes de l’objet en cours pour former un nouvel objet. Couper en tranches : Découpe un objet volumique en tranches régulières.

16. Supprimer Cela se fait avec ou sans reconstitution de facette.

18. Tesseler volume ou surface polyédrique Tesselation standard : L’utilisateur devra sélectionner chacune des facettes à subdiviser. Plusieurs modes sont disponibles : Tesselation personnalisée : Permet à l’utilisateur de dessiner lui-même le segment de chaque facette à subdiviser.

19. Déformer

20. Tordre Tracez la ligne de profil, sélectionnez l’élément à tordre, entrez dans l’outil et cliquez sur la courbe de profil. Tirer avec aimantation 2 cas : • La sélection en cours avant la prise de l’outil est un objet. • L’utilisateur désignera dans l’outil un point de l’objet à déplacer, • le seul à ne pas subir d’inertie. • La sélection en cours avant la prise de l’outil est une partie de l’objet. • L’utilisateur désignera dans l’outil un point de l’objet parmi ceux • sélectionnés. Toute la sélection sera soumise au déplacement sans • subir d’inertie; elle ne sera donc pas déformée.

21. Des options permettent d’étendre ou de réduire la zone d’influence (zone à l’intérieur de laquelle tous les points subiront les effets du modelage). Des options permettent d’augmenter ou de diminuer le coefficient d’inertie associé aux points situés dans la zone d’influence. L’inertie sera proportionnelle à l’éloignement de la sélection choisie. Un coefficient important retiendra fortement le déplacement des points les plus éloignés et vice versa. La sélection choisie n’a pas d’inertie.

22. Façonner le relief Permet de perturber la sélection en lui donnant une irrégularité aléatoire. Estomper ou au contraire accentuer ses irrégularités.

23. Trousse d’assemblage des

24. Copier Copie simple : copie la sélection en un exemplaire. Copie multiple : reproduit la sélection en plusieurs exemplaires devant respecter entre eux un pas de décalage et/ou de rotation. Copie sur support : reproduit la sélection en cours le long d’un chemin décrit par une courbe ou sur les facettes d’une surface ou d’un volume support. Symétriser Symétrie p/r à l’une des faces de la boîte englobante. Symétrie p/r à un plan orthogonal passant par un point à désigner horizontal ou vertical.

25. Souder Mesurer Permet de réduire le nombre de polygones décrivant l’objet tout en conservant son aspect original Aire

26. Série d’options et d’accessoires de l’outil en cours dans la zone supérieure de l’écran : L’exécution d’un outil se déroule en une ou plusieurs étapes où vous devez saisir un certain nombre de paramètres. Certains outils proposent plusieurs méthodes de travail au choix (options d’outils). Les accessoires sont des compléments d’outils permettant des opérations particulières mais non indispensables. Exemple : Option : une méthode de construction d’une sphère (par la base ou par le centre) Accessoire : réaliser une opération particulière : changer le centre de rotation d’un objet en cours de rotation. On termine l’action d’un outil : en validant l’action en appuyant sur la touche « Entrée », en posant l’outil en faisant sortir le curseur de la fenêtre par la droite de l’écran puis en le ramenant aussitôt vers la zone de travail, en sélectionnant un autre outil, en s’échappant (appuyer sur la touche « Echap ») à n’importe quelle étape d’un outil. Cela permet de quitter ou poser l’outil et de retrouver la scène telle qu’elle était avant la prise de l’outil.

27. Pupitre (dans la partie basse de l’écran) : Panneau de contrôle qui contient les outils d’aide à la modélisation. Partie I Contrôle l’affichage de la palette d’aide et de la palette assistante. Contrôle l’affichage des calques. Contrôle l’affichage de la palette réservée à des contraintes avancées. Contrôle l’affichage de la palette de navigation. Contrôle l’affichage de la palette de gestion des niveaux de géométrie dynamique. Contrôle l’affichage de la palette des paramètres. Contrôle l’affichage de la palette réservée aux accessoires de sélection.

28. Partie II L’usager travaille dans un repère orthonormé représenté par 3 axes gradués. On peut déplacer l’origine du repère grâce à l’icône du pupitre. Repère : Plan défini avec les 2 axes les plus parallèles au plan de vue courant suivant lequel s’effectuera la modélisation. Plan de travail : L’utilisateur n’a qu’à changer de point de vue pour changer de plan de travail. On peut aussi modéliser dans un plan autre que les plans du repère de la scène grâce au 2ième icône à partir de la gauche du pupitre. Enfin, on peut vouloir modéliser dans le plan de projection de la vue courante grâce au premier icône à gauche du pupitre. Note : On peut plaquer une image sur l’un des plans orthogonaux en vue de : servir de guide au tracé des courbes de construction. En procédant ainsi sur chacun des 3 plans, les courbes ainsi obtenues serviront de base à la construction de l’objet 3D. Voir Éditeur de préférences  Env. graphique  Plans orthogonaux constituer un décor qui mettra votre modèle en situation.

29. Fenêtre en mode mono-vue ou multi-vue. Bascule sur un des 2 modes d’affichage de la scène : perspective parallèle orthographique Aimanter : Un curseur non aimanté se déplace librement dans la scène. Un curseur aimanté subit une attirance vers les points d’intersection de la grille. Affichage simplifié :

30. Avec ou sans la géométrie dynamique Permet de sélectionner des éléments qui seraient invisibles si l’affichage était de type solide ou de visualiser le niveau de géométrie dynamique correspondant à l’objet fini. Modes d’affichage :

31. L’outil Masquer permet de rendre invisibles certains objets de la scène et l’outil Démasquer pour les faire réapparaître. Si l’outil est activé, cela cache automatiquement tous les objets de la scène non sélectionnés. L’outil Grouper permet de solidariser plusieurs objets de manière à ce qu’ils se comportent comme s’ils n’étaient qu’un pour les outils Dilater, Tourner, Tirer et Déplacer. L’outil inverse annule l’opération. En cliquant sur cet outil, cela donne accès aux informations liées à l’objet en cours. La palette d’information s’affichera également en double-cliquant sur l’objet de votre choix.

32. Série de fenêtres optionnelles à gauche de l’écran : Comprend : . fenêtre de navigation, permet d’observer la scène depuis n’importe quel point de vue (ce qui se présente au regard de l’observateur). Le point de vue est déterminé par la position et l’orientation de l’œil de l’observateur dans l’espace. Le plan de vue est  à l’axe œil – point visé. Positionner précisément l’œil et le point visé : Recadrer le point de vue de manière à visualiser l’intégralité de la scène : Enregistrer, accéder ou supprimer la définition d’un point de vue.

33. Observer de plus près un détail de la scène : Effectuer un zoom sur la scène : Cliquez sur l’icône et pressez le bouton gauche de la souris en le relâchant seulement quand la vue vous satisfait. Avoir une vue panoramique de la scène (se déplacer latéralement p/r à elle) : Même procédé :

34. Tourner autour de la scène : Même procédé que dans les 2 cas précédents :

35. . fenêtre d’aide, . fenêtre de gestion de la géométrie dynamique, . fenêtre de gestion des paramètres, Éditer les valeurs numériques grâce à la touche tabulation. . fenêtre de gestion réservée aux accessoires de sélection. permet de sélectionner très précisément les entités (points, arêtes, faces ou objets) sur lesquelles on souhaite agir. des outils facilitent les opérations de sélection : - sélectionnez les entités une à une, - utilisez un lasso ou un rectangle de sélection, - sélectionnez par angle et étendre aux entités voisines, Mémoriser la sélection courante pour la réutiliser plus tard.

36. Ajouter un nouvel élément à la sélection en cours ou en ôter un déjà sélectionné (clic sur l’élément). Ajouter un élément à la sélection en cours en appuyant sur la touche Shift. Ôter un élément à la sélection en cours en appuyant sur la touche Alt avant de cliquer sur l’élément à retirer. Remplacer la sélection en cours par un élément (objet, facette, arête ou point) en appuyant simultanément sur Shift et Alt pendant que vous désignez l’élément remplaçant par un simple clic.

37. Délimite une zone personnalisée à l’intérieur de laquelle les éléments (objets, facettes, arêtes ou points) seront désignés pour remplacer la sélection en cours, s’ajouter ou se soustraire à celle-ci. Le tracé du lasso se dessine par clics successifs et se conclut en appuyant sur la touche Entrée. Fonctionne exactement sur le même principe que la méthode Sélectionner auLasso Rectangulaire et dispose des mêmes modes et options de sélection.

38. Même rôle que précédemment. Le tracé du lasso se dessine en désignant 2 points.

39. Sélectionner au sein des objets concernés par la sélection en cours, les arêtes (si l’objet est surfacique) ou les points (si l’objet est une courbe) répondant à un critère de sélection par angle. Étendre ou réduire la sélection en cours aux éléments voisins. Permet de sélectionner un élément (objet, facette, arête ou point) sur n éléments sélectionnables. n = 5

40. Usage du clavier pour naviguer dans la scène :

41. L’accès aux ateliers en haut à droite de l’écran : Modélisation : permet de construire, modeler et assembler un modèle. Rendu : permet de mettre au point les matières et l’éclairage. Catalogue : permet de gérer les fichiers d’un répertoire. Un système de gestion de fichiers natifs permettant de stocker, consulter, lire ou classer les fichiers d’un répertoire comme dans une bibliothèque. À chaque fichier est associée sa vignette représentant la scène en miniature. On peut lire, écrire, détruire, renommer des fichiers, créer des répertoires favoris. Vous pourrez prendre un modèle dans le catalogue en faisant glisser sa vignette vers la scène courante ou enregistrer la scène courante dans le catalogue en cliquant sur un emplacement libre. Les opérations d’importation ou d’exportation sont disponibles.

42. Rendu Le panneau éclairage intégré à l’atelier rendu Permet de créer et de mettre au point 3 types de lumière : soleil, lampe ou spot. Soleil : Produit une lumière ambiante. Vous pouvez déterminer sa couleur et demander à ce que son éclairage produise ou non une ombre portée. Lampe : Produit une lumière directionnelle. Vous pouvez déterminer sa couleur, demander à ce que son éclairage produise ou non une ombre portée, régler son orientation et sa zone d’atténuation. Spot : Produit une source d’éclairage ponctuelle qui envoie un faisceau de lumière dans une certaine direction. Vous pouvez déterminer sa couleur, demander à ce que son éclairage produise ou non une ombre portée, régler la direction du faisceau, l’importance du faisceau lumineux et sa zone d’atténuation. On peut créer autant de types de lumière que l’on veut.

43. Rendu Le panneau matière intégré à l’atelier rendu Zone catalogue des matières Renferme une bibliothèque de matières toutes faites, rangées par thèmes dans la partie supérieure de l’éditeur de rendu. Vous pouvez choisir parmi celles-ci, l’affectation se faisant en utilisant la méthode Glisser-Déposer. Vous pouvez enregistrer une nouvelle matière par simple clic sur un emplacement vide; l’objet en cours doit être l’objet habillé de la matière à enregistrer. Zone éditeur des matières Permet à l’utilisateur de rectifier ou de mettre au point une nouvelle matière. Une matière est décrite par un ensemble de paramètres: la couleur ambiante, la couleur diffuse, la brillance, la transparence, la réflexion et la réfraction.

44. Fenêtre graphique : Affiche la scène en cours de réalisation. La scène est constituée d’objets créés dans un même espace de travail; le sol est symbolisé par une grille et un petit repère tricolore permet de s’orienter. Elle peut contenir de 1 à 4 vues de la scène. En mode multi-vue, il suffit de cliquer sur la vue désirée pour la rendre active.

45. Construction de courbes, surfaces ou volumes. Cela doit être précisé dès la création de l’objet. Création d’un modèle polyédrique : Un ensemble de points éditables décrivant la topologie de l’objet. Création d’un modèle NURBS (Non uniform Rational B-Spline) : Sert à produire une forme lisse. C’est en déplaçant les points de contrôle que l’on modifiera l’aspect de la courbe ou surface lissée.

46. Les clones Dans certains outils (Copier, Symétriser, …), on peut générer à titre d’option des objets clonés ou non.

47. Les calques Permet de regrouper des ensembles d’objets par famille, de les verrouiller de façon à ce qu’ils ne soient pas modifiés et de les rendre invisibles. C’est un moyen très pratique de gérer de grandes quantités d’objets. Vous pourrez : Désigner le calque dans lequel viendront s’inscrire les futurs objets. Il s’agit de cliquer sur la vignette correspondant au calque choisi. Supprimer un calque et son contenu. Sélectionner le calque à supprimer avant d’appuyer sur la touche Suppr. Choisir de masquer un ou plusieurs calques de façon à travailler dans de meilleures conditions sur le reste de la scène. Verrouillez un ou plusieurs calques pour n’autoriser la modélisation que sur les calques actifs.

48. Fusionner 2 calques. Consiste à assembler leur contenu dans un calque unique. Déplacer un objet vers un autre calque. • Sélectionnez les éléments à déplacer. • Appuyez sur la combinaison de touches Ctrl-X. La sélection est copiée • dans le presse-papier et disparaît de la scène. • Cliquez pour désigner le calque de réception. • Appuyez sur la combinaison de touches Ctrl-V. Le contenu du presse-papier • est recollé dans le calque récepteur et la sélection réapparaît dans la scène.

49. Le graphe de la scène La scène courante est présentée sous la forme d’un arbre (hiérarchie des objets et groupe d’objets dans la scène). On peut y réaliser des sélections en cliquant sur le nom d’un objet et déplacer des objets vers des calques. Le graphe vous permettra de vérifier la hiérarchie des groupes, reconnaître les objets sélectionnés et les objets masqués.

50. La géométrie dynamique Icône-bascule intégrée au pupitre : Concept permettant de mémoriser les étapes de construction des objets. On peut retoucher rapidement les formes de base d’un objet sans avoir à repasser par les étapes intermédiaires. La forme résultante est alors automatiquement mise à jour. Avec la géométrie dynamique :