Hello
Ci-joint 5 Tutos sur la 3D AutoCAD® provenant de OpenClassrooms
En 2018 ces Tutos etaient en Libre Telechargement …
Bye, Pat
AutoCAD_Tutos_3D_12345.zip (1,8 Mo)
Un résumé ci-dessous:
Guide Complet - Modélisation 3D et Rendu dans AutoCAD®
Ce guide explore les fondamentaux de la modélisation de solides, de surfaces et de maillages dans AutoCAD®, ainsi que l’application de couleurs, de matériaux et de textures pour le rendu réaliste.
1. Modélisation de Solides
La modélisation de solides constitue la base de la création de modèles 3D complexes dans AutoCAD®.
Objets Primitifs et Extrusion
La création d’objets 3D commence souvent par des formes 2D qui sont ensuite extrudées pour leur donner une épaisseur et former un volume.
Conseil important : Utilisez l’outil « Polyligne » pour créer vos bases 2D d’objets en 3D, car toutes les lignes dessinées à l’aide de cet outil sont unifiées les unes aux autres, contrairement à l’outil « Ligne » qui crée des faces désolidarisées.
L’extrusion d’objets 2D les transforme en solides avec une épaisseur spécifiée. Il est crucial de sélectionner tous les objets pertinents, y compris les éléments qui deviendront des « trous », car ils seront également extrudés en cylindres.
Opérations Booléennes
Ces opérations sont essentielles pour modifier les solides et créer des formes complexes.
Soustraction
Permet de retirer un volume d’un autre. Par exemple, pour créer des trous dans une plaque, des cylindres extrudés sont soustraits de cette dernière. Le processus implique de sélectionner l’objet à conserver, puis les objets à soustraire.
Union
Fusionne plusieurs solides en un seul. Cette opération permet d’unir plusieurs solides pour n’en former qu’un seul.
Intersection
Crée un nouveau solide à partir du volume commun à deux ou plusieurs solides.
Positionnement en 3D
L’outil « Déplacer » (en forme de croix) et le « gizmo déplacement » permettent de positionner précisément les objets les uns par rapport aux autres, en utilisant des points centraux, des coins ou des axes (x, y, z). Le ViewCube est utile pour orienter la vue pendant le déplacement.
Techniques de Création Avancées
Révolution
Crée des solides en faisant pivoter une forme 2D autour d’un axe de référence. L’angle de révolution peut être inférieur à 360° pour des formes partielles.
Lissage
Construit un objet 3D en interpolant entre plusieurs coupes 2D, utile pour créer des formes qui changent de section, comme un « rond carré » (une gaine avec une entrée circulaire et une sortie carrée). L’ordre de sélection des éléments est crucial.
Balayage
Génère un solide en déplaçant une forme 2D (l’objet à balayer) le long d’une trajectoire (l’axe). Couramment utilisé pour la tuyauterie.
2. Modélisation de Surfaces
Les surfaces, contrairement aux solides, ne possèdent pas de volume à proprement parler, mais peuvent servir de base pour créer des objets solides. AutoCAD® propose deux types de surfaces : procédurales et NURBS.
Surfaces Procédurales
Ces surfaces sont calculées à partir d’équations mathématiques.
Associativité
Elles peuvent être associées à d’autres objets, ce qui signifie que si un objet source est modifié, la surface associée est recalculée et mise à jour. Cette fonctionnalité doit être activée (« Associativité de surface » en surbrillance) avant la création.
Création de Surfaces Procédurales
Surfaces Planes : Créées avec l’outil « Plane » ou à partir d’objets 2D existants. La variable système DELOBJ contrôle si les objets de référence sont supprimés après la création de la surface (valeur par défaut 3 pour les solides, 2 pour lissage/balayage de surfaces, 1 pour conversions, 0 pour tout conserver).
Surfaces Non Planes : Peuvent être créées avec l’outil « Lissage » ou « Réseau » à partir d’objets de coupe (lignes, polylignes, splines 2D, cercles, arcs, hélices, autres surfaces, faces/arêtes de solides). L’ordre de sélection des objets est important pour le lissage.
Opérations spécifiques :
- Fusion® : Permet de créer une surface entre deux autres surfaces en sélectionnant leurs arêtes
- Correction : Crée une surface pour fermer une forme courbe fermée, souvent utilisée pour « boucher » une ouverture
- Décalage : Crée une surface décalée d’une distance par rapport à une surface d’origine. Peut aussi générer des solides en spécifiant l’option « Solide »
Surfaces NURBS
Les surfaces NURBS offrent une plus grande liberté de modification grâce à des « sommets de contrôle », similaires à ceux des objets splines.
Caractéristiques importantes :
- Ne sont pas associatives, car elles ne dépendent d’aucun objet sous-jacent
- Le mode « NURBS Création » doit être activé (et l’associativité de surface désactivée) pour les créer
- Peuvent être créées avec les mêmes outils que les surfaces procédurales (extrusion, révolution, lissage, balayage) mais avec le mode NURBS actif
- La modification s’effectue en affichant et en manipulant les sommets de contrôle
Note : Si une boîte de dialogue d’erreur apparaît, il faut « régénérer les sommets de contrôle » pour les adapter à la surface.
3. Modélisation de Maillages
Les objets maillés sont constitués de lignes qui se croisent pour former un « maillage », permettant une « sculpture » flexible des formes.
Composition des Objets Maillés
Un objet maillé est composé de sous-objets éditables individuellement :
- Faces : Zones quadrillées par les lignes
- Arêtes : Lignes blanches formant les bords des faces
- Sommets : Points d’intersection des lignes
Les faces peuvent contenir des « facettes internes » dont le nombre dépend du degré de lissage.
Propriétés des Maillages
Contrairement aux solides, les objets maillés n’ont pas de propriété de volume et ne peuvent pas être modifiés avec les poignées d’édition standard.
Objets Primitifs Maillés
AutoCAD® propose sept primitives maillées (boîte, cône, cylindre, pyramide, sphère, biseau, tore) accessibles via le groupe de fonctions « Primitives » dans l’onglet « Maille ». Une boîte de dialogue permet de configurer le nombre de mailles et le niveau de lissage.
Modification des Maillages
Lissage
Rend la surface moins angulaire et plus lisse en augmentant le nombre de facettes internes. Le niveau de lissage varie de 0 (aucun) à 4 (très lisse).
Affinement
Augmente le nombre de mailles en transformant les facettes en faces. L’objet doit avoir un niveau de lissage d’au moins 1. Après affinement, le niveau de lissage de l’objet est réinitialisé à 0. On peut affiner des parties spécifiques avec un filtre de sélection.
Sculpture et Édition des Maillages
Opérations disponibles :
- Scinder le maillage : Divise une face en plusieurs parties en sélectionnant une face et deux points sur des arêtes
- Extruder le maillage : Extrude une ou plusieurs faces, ajoutant des mailles supplémentaires
- Réduire le maillage : Fusionne les sommets d’une face ou d’une arête en un seul point
- Fusionner le maillage : Combine plusieurs faces entre elles
- Pliage : Permet d’obtenir des angles vifs sur un maillage même avec un niveau de lissage élevé. Un pli peut être conservé « toujours » ou jusqu’à un certain niveau de lissage. Applicable aux arêtes, faces ou sommets
4. Couleurs, Matériaux et Textures
Ces éléments sont essentiels pour rendre les objets 3D plus réalistes et différenciables.
Application de Couleurs
Les couleurs peuvent être appliquées à des objets entiers via leurs propriétés (« Palette des propriétés » → « Couleur »). Il est possible d’appliquer des couleurs à des parties spécifiques d’un objet (ex: une face d’une pyramide) en utilisant un filtre de sélection. Les objets maillés permettent une plus grande précision dans l’application des couleurs.
Matériaux par Défaut
AutoCAD® inclut une « bibliothèque de matériaux standards » dans le « navigateur de matériaux », regroupés par thèmes (Céramique, Béton, Tissu, Métal, etc.). L’application d’un matériau se fait en le glissant sur l’objet ou en sélectionnant l’objet et en choisisant « Affecter à la sélection » via un clic droit.
Conseil : Un objet suffisamment grand (ex: 1000 mm de haut) est recommandé pour un rendu optimal du matériau.
Création de Matériaux Personnalisés
Les matériaux possèdent des propriétés éditables via l’éditeur de matériaux. On peut créer des matériaux vierges (« Générique »), basés sur un modèle ou par copie d’un existant.
Propriétés Clés de l’Éditeur
Générique : Règle l’aspect global, la couleur, et peut inclure une texture.
Réflectivité : Contrôle les reflets (effet mat à miroir).
Transparence : Gère la transparence et l’indice de réfraction (déformation de la lumière traversant l’objet, comme pour le verre ou l’eau).
Découpes : Perfore le matériau via une texture en niveaux de gris (les zones claires sont opaques, les sombres transparentes).
Auto-éclairement : Permet au matériau de produire sa propre lumière (n’éclaire pas les autres objets).
Relief : Simule le relief d’une surface à l’aide d’une texture (les zones claires paraissent hautes, les sombres basses).
Textures
Les textures sont des images appliquées aux matériaux pour ajouter des détails sans augmenter la complexité géométrique du modèle.
Caractéristiques des Textures
- Peuvent être assignées à différents « canaux de texture » d’un matériau (réflectivité, transparence, auto-éclairement, découpe, relief)
- AutoCAD® supporte divers formats d’image (BMP, JPG, GIF, PNG, TIFF, PCX, TGA)
- Types disponibles : Textures d’images et textures procédurales (simulant des matériaux ou effets comme le bois, les tâches)
Mappage (Mapping)
Le mappage est la méthode de projection de la texture sur l’objet, essentielle pour un rendu correct.
Types de Mappage :
- Planaire : Projection sur une surface plane
- Cylindrique : Enroulement autour d’un cylindre
- Sphérique : Application sur une sphère
- Cartésien : Pour les surfaces planes, offre plus de contrôle pour le centrage
Les « gizmos de mappage » facilitent la manipulation interactive de la texture sur l’objet (étirement, déplacement, centrage).
Enregistrement des Matériaux Personnels
Les matériaux personnalisés peuvent être sauvegardés dans des bibliothèques (ex: « Mes matériaux ») pour une réutilisation future.
5. Travail Pratique : Conception d’une Véranda
Ce chapitre met en pratique l’ensemble des concepts appris à travers un projet de conception de véranda, soulignant l’importance de la méthodologie et de la créativité.
Contexte du Projet
Conception d’une véranda « SCHMOUK NATURE » pour un client exigeant, axée sur la transparence, la luminosité et un style « nature ».
Cahier des Charges
Le projet détaille des spécifications précises pour :
- Structure : Aluminium, demi-hexagone, ornementation « Nature »
- Ouverture principale : Vitrée, voûtée, double battants
- Vitrage : Double vitrage 4/16/4 teinté fumé, couvrant presque toute la hauteur
- Environnement de pose : Contre un mur existant sur surface plane
- Dimensions : Maximum 5m largeur, 4m hauteur
- Accessoires : Mobilier minimal, arbres, pelouse
Outils Utiles pour le TP
Copier des arêtes : Pour extraire des arêtes de solides, utiles pour créer des bases de vitrages ou d’ornementations.
Polyligne 3D : Permet de créer une base d’objet 3D extrudable quelle que soit son inclinaison dans l’espace, à partir des points d’extrémité des arêtes copiées.
Aligner 3D : Outil puissant pour positionner un objet en 3D en alignant trois points de l’objet source avec trois points de l’objet de destination.
Méthodologie de Conception
Phase 1 : Environnement
Modélisation de la dalle, du mur de l’habitation avec son ouverture, du toit (en utilisant des solides, extrusion, fusion, appuyer/tirer).
Phase 2 : Structure des Montants et Traverses
Dessin des profils en aluminium avec rainures pour le vitrage, extrusion, utilisation de demi-hexagones pour l’alignement, symétrie pour compléter la structure. Création de battants de porte avec une demi-voûte.
Phase 3 : Gestion des Rainures
Utilisation d’un vitrage temporaire et d’une opération booléenne (soustraction) sur la structure des battants pour créer automatiquement les rainures.
Phase 4 : Structure du Toit
Utilisation d’axes de repère, positionnement et extrusion des profils le long de ces axes, opérations booléennes, fusion.
Phase 5 : Double Vitrage
Copie des arêtes des encadrements, création de polylignes 3D, extrusion des vitres, positionnement et alignement dans les rainures. Application identique pour les vitres de toit et de porte.
Phase 6 : Ornementation
Création de bases 2D extrudées, utilisation de l’outil « Aligner 3D » pour positionner précisément l’ornementation sur les différentes faces de la véranda.
Phase 7 : Mobilier et Aménagement
Utilisation d’objets maillés pour le mobilier (fauteuil), création d’un sol en surface pour appliquer une texture.
Phase 8 : Rendu Final
Application des matériaux et textures pour obtenir un aperçu réaliste du design.
Conclusion
Ce guide fournit un aperçu complet pour maîtriser les outils de modélisation 3D d’AutoCAD®, des bases de la création de solides aux techniques avancées de sculpture de maillages, en passant par le réalisme apporté par les matériaux et les textures. La méthodologie présentée dans le projet de véranda illustre l’application pratique de ces concepts dans un contexte professionnel réel.
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