Projets d`Imagerie POV-Ray & Blender
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1. Document Auteur Contenu Projet d imagerie Jerzy Karczmarczuk Sujet et cours POV Ray POV Team Introduction to POV Ray Shells sig92 pdf D R Fowlery H Meinhardtz amp P Prusinkiewicz Modeling seashells Site internet sources http users info unicaen fr gburel ue6 UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 3 1 Projet Blender DreamSHELL DreamSHELL est un g n rateur de coquillages pour blender il poss de une interface graphique peut tre facilement am lior et tre utilis sans son interface graphique par l interm diaire d un autre script par exemple 1 1 Manuel d utilisation 1 1 1 Installation Pour pouvoir utiliser correctement DreamSHELL vous devez posseder blender le logiciel a t test sur la version 2 43 sous GNU Linux avec succ s et devrait normaelemnt fonctionn avec les versions ulterieures de Blender DeamSHELL utilise la biblioth que Bsurflib pour g ner les surfaces en trois dimensions Le programme se trouve dans le r pertoire blender de l archive des projets tar gz 1 Copiez le contenu du r pertoire qui contient dreamshell py dans un endroit accessible faites aussi en sorte que les biblioth ques utilis s par dreamSHELL soit dans le path de blender 2 Ouvrez le fichier dreamshell blend puis ex cutez le script Python commande alt p2. 3 Utilisez l interface pour construire votre coquillage 1 12 Utilisation L interface graphique de dreamSHELL se divise en quatres parties Fig 1 1 page 4 1 Courbes g n ratives 2 Mat riaux 3 Param tres 4 Mod les pr d finis La mise a jour du coquillage peut se faire automatiquement ou non par l interm diaire du bouton Dessin auto Il est possible de quitter l application via le bouton Quitter et de dessiner manuellement un objet via Dessiner Courbes g n ratives Les courbes g n ratives existent sous cinq formats diff rents Chemin point Ce mode de g n ration permet d obtenir un visuel du chemin du coquillage Carr Permet de g n rer un coquillage cubique non r aliste Demi cercle La forme du coquillage est un demi cercle Coquillage 1 Un g n rative adapt au coquillages de type Turitella N PB D Coquillage 2 Un g n rative triangulaire adapt au coquillages de type Tatcheria Il est possible d am liorer facilement l application en ajoutant de nouvelles courbes g n ratives cf Impl mentation UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 4 t Mode objet MIEUX ONE FIG 1 1 DreamSHELL en action Mat riaux Il est possible de texturer les coquillages de quatre mani
3. La camera est dirig de mani re a obtenir une vue correcte 2 3 Remarques En ayant voulu reproduire de mani re relativement r aliste l interieur du batiment Science 3 ainsi qu en r alisant tous les objets nous m me nous nous sommes heurt a de nombreuses difficult s Les objets taient plus compliqu s a mod liser que pr vus Relier les travaux de chacun n tait pas tr s simple correspondance de l interieur et exterieur Concernant l animation plusieurs difficult s sont aussi apparues Trouver une trajectoire et un timing pour les points de passage satisfaisant pour cr er la video Cr er un clairage naturel et r aliste on a par exemple d supprimer l clairage interne des spots du batiment qui rendait les calculs d une image extr mement long et donc impossible a utiliser dans la video UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL 8 S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 8 Conclusion La r alisation de ces deux projet a t tr s instructive en nous permettant d approcher des aspects diff rents de la r alisation d images en trois dimensions Les deux outils Blender et POV Ray ont leurs avantages et inconv nients Blender permet de voir en tant r el ce qui est mod lis et de cr er des scripts interactifs POV Ray permet de r aliser des boucles facilement ce qui est tr s utile pour r aliser des o
4. res diff rentes seul le mode de texturage Fil de fer est vraiment utile il permet d obtenir un rendu du maillage du coquillage Les autre rendus se contentent de modifier la couleur de l objet la g n ration de texture est compliqu avec l API blender et l importation d image ne semblait pas fonctionner Param tres Le coeur du programme ce situe dans cette partie En faisant varier sept param tres il est possibles de fabriquer divers sortes de coquillages 1 Rayon initial La taille du rayon initial du coquillage Rotations Le nombre de tours ffectu s par la g n ratrice Hauteur initiale La hauteur du coquillage l origine Agrandissement du rayon Le coefficient d agrandissement du rayon Agrandissement de l helicoidale Le coefficient d agrandissement du chemin Agrandissement de la generatrice Le coefficient d agrandissement de la g n ratrice AUA D Nombre de subdivisions Le nombre de subdivisions de l objet plus le nombre est lev plus l objet est lisse Mod les pr d finis Pour voir ce que peut produire le logiciel des param tres sont pr d finis il permettent de construire deux coquillages r els cf ShellSig92 pdf Tatcheria Turitella Il est bien entendu possible de cr er d autres coquillages r alistes manuellement UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL 8 S HENRY Projets d Ima
5. D le O v w n nn D 2 Basse Normandie Master Informatique M1 Universit de Caen Basse Normandie Projets d Imagerie POV Ray amp Blender Gr goire BUREL 15 mai 2007 Projets d Imagerie 2007 Gr goire BUREI amp St phane HENRY La permission est accord e de copier distribuer et ou modifier ce document sous les termes de la licence GNU de la Documentation Libre Version 1 2 ou toute autre version publi e par la Free Software Foundation Vous pouvez consulter la GNU Free Documentation License sur ttp www gnu org copyleft fdl html G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender i UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL 8 S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender ii R sum Dans le cadre du module d imagerie nous avons r alis deux projets distincts un g n rateur de coquillages pour Blender DreamSHELL et une annimation POV Ray repr sentant un partie du batiment Science 3 Plusieurs difficult s ont t rencontr s pendant les projets la mod lisation d objets non triviaux n est pas adapt a POV Ray m me si l usage des boucles est tr s pratique Concernant la g n ration de coquillages il n est pas possible de g n r er des coquillages plats en utilisant un algorithme classique de g n ration de coquillages h licoidaux Mots clefs Imagerie POV Ray Coquillages 3D U
6. FR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie Table des mati res Introduction BUEU DOCE a eee e a k A a de BE MES Documents de TESEO so a os An DE RS Dana e a a RAR a e a a ai Rep 1 Projet Blender DreamSHELL Li Manuel USA serios 6 ass Le do AR SUR 4e Hess LL Installati 5 12 ariadna ra A RUE PERS F4 Ed ra D OMAN AMOR NU um men Notre res DU NM si Diem deteste Lee 12 Implementado p mass e Ee Eee BAD dede AEA LA Chema h lcgidal csi Liu danse he LR Eee human eat 122 G N MAINICS 1e ne ss ve de bass Va d A Ne Rime dure 1 23 Rotation dela g n ratrice 4 sso coso du du nu he a open 13 R MAMDES o eces su Lu us see Does peut suive a a Noyau 2 Projet POV Ray Science 3 21 MOd BSANON s as a da e que 211 iamete sad eaire a a A a RAT AIRE 212 OH de TASER spas da ARANA AREA 22 o E ERG aa E E A a e p a a T a eE GR oE 23 REMA QUES 2 coac egee aeaoe db A es ue AE ce 28 ue di du 0 re A A re Conclusion Table des figures NN Un Ur Ur Ur Un UY UY U UY AA DDDAO G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 2 Introduction But du document Le pr sent document explique comment les projets d imagerie ont t impl ment s ainsi que les difficult s rencontr s lors de la r alisation de DreamSHELL un g n rateur de coquillages 3D pour Blender et Science 3 une animation POV Ray Documents de r f rence
7. bjets architecturaux N anmoins d s que l on souhaite mod liser des objets compliqu s il est pr f rable d utiliser un modeleur interac tif qui permet de voir en tant r el les modifications il a t souvent frustrant de metre plusieures heures a mod liser des objets en POV Ray alors que cela aurait t beaucoup plus rapide avec Blender M me si certains r sultats ne sont pas exactement proche de la r alit globalement il est facile de reconna tre que ce que nous avons modelis est l interieur du batiment Science 3 Et que l on peut g n rer beaucoup de sortes de coquillages avec Blender m me si il faut un certain doit pour obtenir un r sultat r aliste UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender A Table des figures 1 1 DreamSHELL emaction o o 2 2 4 2 4 8 de 8 Be du du e R a e en ee e a ee de di een RU 8 4 UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie
8. gerie POV Ray amp Blender 5 1 2 Impl mentation DreamSHELL a t impl ment en Python Blender Pour construire les coquillages nous nous sommes inspir s de l ar ticle ShellSig92 Le programme se divise en trois parties principales qui se chargent de g n rer le coquillage proprement dit Une fonction g n rant le chemin h licoidal Une fonction construisant la g n ratrice Une fonction ceffectuant la rotation de la g n ratrice ainsi que diverses op rations sur le chemin DreamSHELL peut tre utiliser sans son interface graphique gr ce a son architecture Orient e Objet par un autre script par exemple Shell DreamShell mySHELL Shell he ght val 40 Shell buildi L interface graphique s utilise tr s simplement Shell DreamShell Shell gui 1 2 1 Chemin h licoidal Le chemin est un ensemble de points circulaire formant un h lice autour de l axe Z Celui ci est afffect selon plusieurs param tres rayon hauteur 1 2 2 G n ratrice Un courbe g n ratrice est un ensemble de points formant une courbe ferm le dernier et le premier point sont communs Il est simple d ajouter une nouvelle courbe au logiciel shell generatives nom Vec 0 0 0 Vec 0 0 0 1 2 3 Rotation de la g n ratrice Pour chaque point du chemin on translate et tourne un exemplaire de la g n ratrice en lui appliquant diverses transfor mations Ensuite on relie chacun de ces p
9. ni re a obtenir une eau r aliste Les dalles du sol utilisent du bump mapping pour parra tre plus r alistes Le batiment La facade du batiment est construite avec aplusieurs unions et boucles afin de cr er chaque partie de la facade Celles ci sont textur s en cons quence L escalier L escalier est une repr sentation de l escalier de la facult situ dans le batiment science 3 Pour pouvoir cr er cette escalier on a utilis une boucle while avec diff rents param tres dont Le nombre de marches La longueur de la marche L angle de rotation La hauteur de la marche La distance entre chaque marche La profondeur de la marche Rambarde et balcons Les rambardes sont r alis s a partir d une spline et de nombreux l ments assembl s entre eux avec la m thode de composition union diff rence A partir d un de cet objet on r alise les balcons par l interm diaire de boucles L int rieur de batiment Le batiment est r aliser avec de nombreuses boucles permettant de dupliquer les tages ou divers autre l ments Les textures ont t s r alis s par nos soins certaines utilisent des photographies de l universit retouch s avec Gimp UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL amp S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 7 2 2 L animation La trajectoire est une spline qui a pour type natural _spline
10. oints pour former les faces du coquillage 1 3 Remarques Les difficult s rencontr s pour cr er le logiciel ont t de plusieures natures Nous ne connaissions pas le langage de programmation Python il a donc fallut apprendre a s en servir Il nous a fallut comprendre comment fonctionnais les fonctions de cr ation des faces avec l API Blender La cr ation des textures avec 1 API blender est compliqu certains r sultats quant a la g n ration de courbes g n rative n a pas sembl fonctionner totalement correctement g n ration de demi cercle par exemple UFR Informatique UCBN Master d informatique 2006 2007 UE6 Imagerie G BUREL 8 S HENRY Projets d Imagerie POV Ray amp Blender 6 2 Projet POV Ray Science 3 2 1 Mod lisation 2 1 1 Terrain et Ciel Le ciel a t r alis grace 3 plans Un pour le ciel bleu fonc Deux autres pour les nuages plus bas que celui du ciel permettant d avoir des nuages r alistes La lune a t cr e en tant que source de lumi re apparent e une sph re et plac entre le ciel et les nuages et textur e par nos soins Le terrain quant lui est un simple plan textur 2 1 2 Objets de la sc ne Le parc Les arbres ont t cr es gr ce a une macro prise sur internet permettant de g n r er les diff rents arbres ce sont les seuls l ments de la sc ne qui n ont pas t s cr es par nous m mes Le plan d eau est textur de ma
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