Définition

Lorsque l’on parle dans le langage courant de visualisation 3D, on utilise un « raccourci » pour désigner un graphique 3D, un rendu 3D ou encore d’une image 3D générée par ordinateur.

Mais que définit réellement ce terme ?

La visualisation 3D désigne « une pratique utilisant un ordinateur pour représenter des objets en perspective (images tridimensionnelles) afin que le spectateur puisse les visualiser. Il peut s’agir d’images qui sont créées (CAO) ou issues d’une captation du réel (scanner, laser).« 

J. D. Hunter, “Matplotlib: A 2D Graphics Environment”, Computing in Science & Engineering, 2007.
Cathédrale Lincoln (UK)
Photographie de la porte de la Cathédrale Lincoln (UK).

Cliquer pour faire glisser les images de ces captures d’écran issues de notre viewer ARSKAN MoveInside : il s’agit de la visualisation 3D de la même cathédrale (photo ci-dessus) : à droite, son maillage, à gauche le modèle avec une texture issue du réel. Le réalisme est frappant.

La visualisation 3D fait ainsi référence au processus de création d’un contenu graphique, à l’aide d’un logiciel.

Le résultat final est un contenu visuel (image ou animation). 

C’est donc la création informatique du modèle 3D, qu’il soit imaginaire ou réel : « Toute technique permettant de créer des images ou des animations pour communiquer un message dans un espace tridimensionnel. » 

Computing in Science and Engineering special issue on scientific computing, vol. 09,
no. 3, May/June, 2007.

La visualisation 3D est une technologie devenue courante ces dernières années dans la production de contenu numérique. De nombreuses domaines l’utilisent : les jeux vidéo, le cinéma, l’architecture, l’industrie, la manufacture, etc.

visualisation 3D usine chimique
Ici, la visualisation 3D d’une section d’une usine chimique (Interfora). Ce modèle, issu d’une captation du réel (laser scanner), pourra être utilisé dans un but pédagogique en VR par les étudiants.

Le rendu 3D

S’ajoute à cette définition le terme « rendu 3D », qui est la dernière étape de la visualisation 3D. Le rendu 3D est un processus complémentaire d’infographie 3D.

Visualisation et rendu 3D depuis un modèle imaginaire (image de synthèse)

visualisation 3D voiture
  • L’artiste dessine le modèle sur un logiciel de modélisation 3D ;
  • des images et des matériaux sont « collés » sur le modèle 3D, afin de le rendre réaliste. La lumière est rajoutée, pour recréer le monde réel ;
  • rendu : l’ordinateur génère l’image 2D à partir du modèle créé. Cela peut prendre de quelques heures à plusieurs jours en fonction de la complexité du modèle. Il faut parfois utiliser de grands groupes d’ordinateurs appelés fermes de rendu ;
  • Quelle utilisation ? Prototypage, réalité virtuelle, jeu vidéo, architecture, film, imagerie médicale, etc.
L’architecture est un secteur qui utilise de façon exponentielle la visualisation 3D.

Visualisation et rendu 3D d’un modèle issu d’une captation du réel (scanner laser)

  • Le scanner laser numérise la zone et capture des données spatiales. Il créé un nuage de points ;
Scanner laser mobile
  • un logiciel de modélisation est nécessaire pour voir ce nuage de points et le transformer en objet et surface 3D ;
  • Une fois ce nuage de points obtenu, on créé un maillage pour pouvoir appliquer de la texture et donner à l’objet un rendu réaliste ;
  • L’utilisation de la 3D permet de représenter et de visualiser efficacement ces données ;
  • Quelles utilisations ? Représenter au mieux le réel : visite virtuelle, formation pédagogique, simulation, jumeau numérique, etc.

Cathédrale Lincoln (UK) – Maillage (droite) – Rendu avec texture issue du réel (gauche)