Les besoins

La modélisation 3D est apparue, entre autres, pour répondre à un besoin de la société cherchant à représenter le monde qui l'entoure de la manière la plus réaliste possible.

Conception assistée par ordinateur (CAO) : La CAO est un domaine qui a progressé dans les années 1960 et 1970, permettant aux concepteurs et ingénieurs de créer des modèles numériques de produits en deux dimensions. La modélisation 3D apparut alors comme une suite logique pour représenter des objets et des systèmes de manière plus réaliste.

Réalité virtuelle et augmentée : La demande de modèles 3D a été plus forte lorsque l'intérêt de la société pour la réalité virtuelle et augmentée s'est accrue. La modélisation 3D contribue à la création d'environnements interactifs dont le réalisme permet de se plonger plus facilement dans l'expérience virtuelle.

Films et jeux vidéo: Le cinéma, l'animation et les jeux vidéo ont fortement contribué à l'avancement de la modélisation 3D. La nécessité de fournir des images et des animations 3D a conduit au développement de logiciels et de techniques permettant la création de modèles 3D.

Simulations en sciences : La modélisation 3D est également utilisée dans des domaines tels que la recherche scientifique, la médecine et l'ingénierie pour simuler des phénomènes naturels, des structures moléculaires et d'autres objets complexes.

L'évolution de la technologie

La modélisation 3D est devenue possible suite à l'évolution de la technologie informatique.

Ordinateurs de plus en plus puissants: L'apparition d'ordinateurs plus puissants, capables de traiter des données graphiques plus complexes a permis le développement de logiciels de modélisation 3D.

Apparition de formats standards: L'apparition de formats standards de fichiers, formats qui peuvent être traités par plusieurs applications informatiques différentes, favorise le partage et le travail collaboratif, ce qui a contribué à l'évolution et à la popularité de la modélisation 3D.

Dates importantes

1963 – Premier logiciel de modélisation 3D (Sketchpad)

1986 – Fondation de Pixar (films d’animation en 3D)

1989 – Logiciel AutoCAD (CAO)

Années 90 – Apparition de logiciels « grand public »

Années 2010 – Intégration en réalité virtuelle et augmentée

Regarder la vidéo ci-contre afin de voir différents exemples de modélisation.

Les formats de fichiers les plus utilisés en modélisation 3D sont les suivants:

.stl: format standard, pratique, léger, compatible avec la plupart des imprimantes 3D

.obj: plus lourd, objets plus lisses et plus détaillés, contient des informations sur la couleur et les matériaux

D'autres formats sont aussi utilisés: .amf, .skp, .sldprt, .stp, .blend, .dxf

Différentes contraintes doivent être respectées lors de la modélisation d'un objet en 3D dans le but de l'imprimer:

• L'épaisseur dans tout l'objet doit être d'au minimum 1 mm ou au moins 4 fois l’épaisseur d’une couche.

• Éviter les formes suspendues. Ces dernières obligent l'imprimante à créer des supports lors de l'impression qui doivent être enlevés lors de la finition (plus de détails seront donnés sur les supports lors du cours sur les paramètres).

• Taille minimale des détails: 0,6 mm de largeur et 2 mm de hauteur

• Diamètre minimal des trous: 0,2 mm

• Jeu minimal entre les pièces qui s’emboîtent: 0,5 mm

• Chaque imprimante est différente, il est donc important de consulter les instructions de l’imprimante disponible afin de respecter les contraintes que cette dernière demande.

Il n'est pas toujours nécessaire de modéliser soi-même l'objet à imprimer. Il est possible d'utiliser la numérisation pour créer un modèle en 3D ou d'acheter un fichier sur un site de partage.

Numérisation: La combinaison de plusieurs photos en deux dimensions prises sous différents angles permet à des logiciels conçus à cet effet de recréer un objet en trois dimensions dans un fichier numérique. Par exemple, afin de créer une couronne dentaire, un dentiste peut numériser la section de la bouche visée par cette couronne et transmettre le.s fichier.s à l'entreprise de fabrication.

Sites de partage: Il existe plusieurs sites de partage de fichiers où il est possible d’obtenir des modèles d’objets déjà prêts à l’impression. Entre autres:

• 3D Warehouse

• GrabCAD

• Thingiverse

• etc.