Polygones et faces

[Clochette]

Bonjour aux experts et dessinateurs d'avions,
La voilà ma deuxième question élémentaire : c'est quoi exactement un polygone ? Quand After parle de faces, ce sont celles des polygones ou autre chose ?
J'ai une petite idée de la réponse, mais je suis sûre d'apprendre encore des tas de choses ...
Est-ce que un plus grand nombre de polygones donne automatiquement des courbes plus douces ou un dessin (ou texture) de plus grande résolution ? Ou :
Y a-t-il une relation de cause à effet entre un dessin de haute résolution et un grand nombre de polygones ?
Bien qu'After ait partiellement donné son avis, le nombre de polygones influe-t-il sur la framerate ?
Puis-je avoir une texture ou un dessin où l'on voit ces polygones ?

Merci pour les réponses !
Clochette

[PhM]

Re: Polygones et faces

La voilà ma deuxième question élémentaire : c'est quoi exactement un polygone ? Quand After parle de faces, ce sont celles des polygones ou autre chose ?

Le plus souvent ce que l'on désigne par polygone en 3D est un triangle, c'est l'élément de base de tout modèle 3D, le triangle est préférable au quad (quatre sommets) car ses sommets sont toujours coplanaires.

Quand After parle de faces, ce sont celles des polygones ou autre chose ?

Les faces sont effectivement les faces des triangles, elles sont orientées dans l'espace afin de pouvoir déterminer si elles sont face à la caméra ou non : Back face culling

Est-ce que un plus grand nombre de polygones donne automatiquement des courbes plus douces ou un dessin (ou texture) de plus grande résolution ?

Un plus grand nombre de polygones donne des contours plus doux, de la même façon qu'un triangle est une approximation grossière d'un cercle et qu'un hexagone en est une meilleure.

Y a-t-il une relation de cause à effet entre un dessin de haute résolution et un grand nombre de polygones ?

En 2D la résolution d'une texture est le nombre de pixels qui la compose et le nombre de couleurs par pixel (bah oui, une texture c'est du 3D : x,y et couleur !). En 3D la résolution d'un maillage c'est le nombre de polygones qui le composent. Il est possible d'avoir du 3D basse résolution texturé haute résolution, du 3D basse résolution texturé basse résolution, etc... Le nombre de polygones joue sur la douceur des courbes, la résolution de la texture sur la douceur de l'aspect visuel. Des textures goût gueule niveau 17 donnent un aspect visuel meilleur que celles en 15 ou 16 sur le maillage du sol qui lui reste à sa résolution propre.

Bien qu'After ait partiellement donné son avis, le nombre de polygones influe-t-il sur la framerate ?

Oui cela influe puisqu'il faut appliquer toute la chaine de calculs de rendu à un plus grand nombre de polygones. Des algorithmes de visibilité sont utilisés pour éviter de tracer des polygones cachés par d'autres, derrière la caméra ou trop loin pour espérer être plus gros qu'un pixel. Mais dans le cas d'un cockpit il seront évidemment quasiment tous tracés à chaque frame.

Puis-je avoir une texture ou un dessin où l'on voit ces polygones ?

Comme ça ? Ce maillage est intéressant car il montre comment on utilise une résolution variable en fonction du contour de l'objet, plus de petits polygones là ou il faut suivre des courbes.

PhM

[after1246]

Re: Polygones et faces

Je vais essayer de te répondre

Les objets 3D sont fait avec une multitude de triangles qui assemblées font un objet
Prenons l'exemple d'un objet qui sera un cylindre.
Dans Blender on fait un cylindre en définissant sont nombre de faces.
Dans l'image ci jointe, il y a 4 cylindres
le premier est fait avec 8 faces le 2ème avec 16 faces , puis 32, puis 64.

Pourquoi l'on parle de triangles ? (quoique on peut aussi construire directement des triangles)
C'est par ce que une fois exporté au format des objets x-plane, chaque face est divisé en 2 triangles automatiquement par Blender, et ce sont ces triangles qui seront pris en compte par le moteur de calcul 3D de X-Plane.

Chaque sommet d'un triangle, est retranscris dans le fichier objet, en une ligne de code correspondant aux coordonnées dans l'espace (x,y,z) de ce point.
Donc pour un cylindre de 8 faces, il y aura 16 lignes de codes (avec option set smoot, 32 sans cette option, ca parait illogique, mais c'est comme cela)
Pour un cylindre de 32 faces, il y aura 64 lignes de code(avec option set smoot), plus les lignes de codes supplémentaire qui sont des index etc...

Premier constat, un cylindre fait de 8 faces aura moins de point de coordonnées que un cylindre fait de 32 faces.
Donc le fichier sera beaucoup plus léger et le moteur 3D de X-Plane aura beaucoup moins de faces (de point ou de triangle ) à calculer.

On pourrait penser, que un cylindre de 8 faces ne sera pas jolie et ne fera pas cylindrique.
Sauf que, dans la réalité du rendu dans X-Plane, ce n'est pas exact, et le cylindre de 8 faces paraîtra aussi rond que le cylindre de 64 faces, si l'on pris la précaution d'appliquer à ce cylindre dans Blender , la fonction "set smoot" qui en plus de lisser le cylindre, va réduire aussi le nombre de ligne de code définissant ce cylindre.

Voir l'exemple de rendu pour les 4 cylindres, avec au premier plan les cylindres sans l'option "set smoot" et au second plan les memes cylindres avec l'option "set smoot"
On voie que le cylindre à 8 faces a pratiquement le meme rendu que celui à 16 faces ou plus.
Quand on regarde un avions qui est construit avec des milliers de triangles (faces), on comprend bien que si l'on optimise pas chaque objet construit en essayant d'utliser le minimum de triangles, on peut arriver à des fichiers jusqu'a 5 ou 10 fois plus gros.

La question est de savoir si cela a une incidence sur le fps, je ne suis pas spécialiste sur la programmation des moteur de rendu 3D qui sont dans des logiciel comme x-plane, je ne sais donc pas la réponse.
Mais en toute logique, si je demande à un logiciel de me calculer la position de 100 000 points pour reproduire un objet , je pense que son temps de réponse sera différent par rapport à un calcul de 1 000 000 points.
Et surtout, et c'est la le plus important, pour un rendu d'aspect visuel pratiquement identique.


ps:
La construction d'un objet 3D avec optimisation du nombre de faces et beaucoup plus chiante à faire, sur tout que en plus, on essaye de supprimer toutes les faces qui ne seront pas visible dans le rendu final et dieu si il y en a.
J'aimerai vraiment avoir l'avis d'un spécialiste pour savoir si cela vaut vraiment la peine d'optimiser le nombre de face.
Je pense que cela doit aussi dépendre de la puissance de calcul des ordinateurs qui ne feront pas la différence entre 100 000 point et 1 000 000 de point à calculer, mais qui des que l'on arrivera à leur limite de puissance de calcul qui par exemple serait de 10 000 000 de point, pourrait à ce moment la ralentir le fps.

Image cylindre en construction avec Blender, ce sont des faces



image des memes cylindres une fois exporté au format X-Plane objet, ce sont des triangles.



Qu'est ce que les lignes de codes d'un objet ?
Voici l'exemple des lignes de codes qui formeront 1 cylindre de 8 faces avec l'option "set smoot"
A
800
OBJ

TEXTURE
POINT_COUNTS 16 0 0 48

VT 1.0000 -1.0000 0.0000 1.000 0.000 -0.000 0.0 0.0
VT 1.0000 1.0000 -0.0000 1.000 0.000 -0.000 0.0 0.0
VT 0.7071 1.0000 -0.7071 0.707 0.000 -0.707 0.0 0.0
VT 0.7071 -1.0000 -0.7071 0.707 0.000 -0.707 0.0 0.0
VT 0.7071 -1.0000 0.7071 0.707 0.000 0.707 0.0 0.0
VT 0.7071 1.0000 0.7071 0.707 0.000 0.707 0.0 0.0
VT -0.0000 -1.0000 1.0000 0.000 0.000 1.000 0.0 0.0
VT -0.0000 1.0000 1.0000 0.000 0.000 1.000 0.0 0.0
VT -0.7071 -1.0000 0.7071 -0.707 0.000 0.707 0.0 0.0
VT -0.7071 1.0000 0.7071 -0.707 0.000 0.707 0.0 0.0
VT -1.0000 -1.0000 -0.0000 -1.000 0.000 -0.000 0.0 0.0
VT -1.0000 1.0000 -0.0000 -1.000 0.000 -0.000 0.0 0.0
VT -0.7071 -1.0000 -0.7071 -0.707 0.000 -0.707 0.0 0.0
VT -0.7071 1.0000 -0.7071 -0.707 0.000 -0.707 0.0 0.0
VT -0.0000 -1.0000 -1.0000 0.000 0.000 -1.000 0.0 0.0
VT 0.0000 1.0000 -1.0000 0.000 0.000 -1.000 0.0 0.0

IDX10 0 1 2 0 2 3 4 5 1 4
IDX10 1 0 6 7 5 6 5 4 8 9
IDX10 7 8 7 6 10 11 9 10 9 8
IDX10 12 13 11 12 11 10 14 15 13 14
IDX 13
IDX 12
IDX 15
IDX 14
IDX 3
IDX 15
IDX 3
IDX 2

TRIS 0 48

# Built with Blender 2.46. Exported with XPlane2Blender 3.09.

[benead]

Re: Polygones et faces

je rajouterai à l'exemple d'After que dans l'optimisation il y a aussi un compromis à faire avec l'axe dans lequel on regarde les cylindres. Sur les images de l'exemple, avec l'option "set smooth", on ne voit effectivement pas la différence si on se place de face, par contre on la voit très bien si on se place au dessus des cylindres : celui qui a huit faces ressemblera à un octogone, celui qui a 16 faces aura un contour déjà beaucoup plus rond. Du coup pour faire des instruments de bord ronds (des cylindres vus du dessus) un cylindre optimisé à 6 ou huit face ne sera pas joli, il faut rajouter des faces pour se rapprocher d'une forme arrondie, plus l'objet est gros, plus il faudra de faces...

une question que je me pose : avec les nouvelles fonctions de lumière qui se reflètent sur les objets dans la v9.3, est ce qu'on ne risque pas de plus voir les faces d'un cylindre (à huit faces par exemple) malgré la fonction "set smooth" coché dans blender ?

[PhM]

Re: Polygones et faces

...une question que je me pose : avec les nouvelles fonctions de lumière qui se reflètent sur les objets dans la v9.3, est ce qu'on ne risque pas de plus voir les faces d'un cylindre (à huit faces par exemple) malgré la fonction "set smooth" coché dans blender ?

Les calculs de lumière sont faits à partir des normales associées à chaque sommet, moins il y a de polygones plus les angles entre les normales de l'un à l'autre sont grands et plus l'orientation des normales sont différentes plus la différence d'illumination d'une face à l'autre est visible.

PhM

Edit : De la lecture sur le sujet : Foley & van Dam, Alan Watts.

[after1246]

Re: Polygones et faces

Je viens de faire des essais pour voir l'influence du nombre de faces d'un objet sur le fps

Ce n'est pas trés concluent, il faudra que je fasse d'autre essais

J'ai pris le fichier .obj du Falcon qui représente tout l'avion en vue extérieure
d'origine il pèse 1,3Mo pour 14983 primitives et j'ai en vu 3/4 arrière 88fps dans X-Plane
J'ai poussé le fichier avec l'option subsurf à 63139 primitives pour un poids de 6,1Mo, résultat fps 76
J'ai poussé encore plus loin le fichier avec 210259 primitives pour un poids de 21,5Mo, résultat 60 fps

Donc la perte en fps n'est pas si énorme que cela pour un fichier .obj pratiquement 20 fois plus gros.

Il faudra que je cherche encore pour savoir ce qui détruit vraiment le fps.

[Clochette]

Re: Polygones et faces

Un grand merci à vous tous, c'est passionnant. Je me l'imprime pour le lire à tête reposée dans l'avion.
Bonne semaine et à bientôt !
Clochette

[beber]

Re: Polygones et faces

Je pense toujours que le nombre de polygones utilisant la texture "PANEL.png" atteint considérablement les performances alors qu'un nombre élevé de polygones "normaux" a très peu d'impact.

CQFD

Bertrand

[Chouchou2570]

Re: Polygones et faces

Je pense toujours que le nombre de polygones utilisant la texture "PANEL.png" atteint considérablement les performances alors qu'un nombre élevé de polygones "normaux" a très peu d'impact

Je confirme, testé sur le Zenair...
Il faut limiter au max l'usage de cette texture qui scrute en permanence la position du curseur.

Olivier

[beber]

Re: Polygones et faces

Sauf que dans le Dewoitine, cette texture fait 1024x1024 et... est totalement transparente ...
Pour cet avion le problème doit donc venir d'ailleurs...

Bertrand

[Chouchou2570]

Re: Polygones et faces

Benead, qu'est-ce t'as fait ? ;-)
J'ai regardé la taille des aobjet du 520, c'est du même ordre que mon Catalina (qui est lui très mal optimisé, c'est officiel). Pourtant, le Cat tourne pas trop mal il me semble.

Olivier