Vous pouvez remettre un maillage 3D issu d’une numérisation ou en recevoir un. Dans les deux cas, la question pratique est de savoir si sa structure convient à l’étape suivante : visualisation, impression 3D, inspection par rapport à un modèle nominal ou retouche CAO. Le tutoriel Open3D 0.19.0 décrit une structure de données pour les maillages triangulaires 3D appelée TriangleMesh, dont les champs de données comprennent les sommets et les triangles. Un maillage n’est pas la même chose qu’un nuage de points, et ce n’est pas un modèle CAO éditable basé sur des fonctions.
Sommets, arêtes, faces et topologie
Le manuel de Blender décrit le mode Édition comme utilisé pour la majorité des opérations d’édition de maillages basés sur des polygones.
La topologie décrit la manière dont les éléments du maillage sont connectés. Open3D définit un maillage triangulaire comme variété par arêtes si chaque arête borde un ou deux triangles. Sa vérification peut être effectuée en autorisant ou en interdisant les arêtes de bord.
Open3D considère un maillage comme étanche lorsque trois conditions sont remplies : il est une variété par arêtes avec les arêtes de bord interdites, il est une variété par sommets et il ne s’auto-intersecte pas. Dans ses exemples de tutoriel, une boîte ouverte réussit le contrôle de variété par arêtes qui autorise les bords, mais échoue au contrôle d’étanchéité.
L’orientabilité est une propriété distincte. La fonction is_orientable d’Open3D détermine si les triangles peuvent être orientés de façon que toutes les normales pointent vers l’extérieur. Ses exemples de boîte ouverte et de boîtes qui s’intersectent sont tous deux orientables, mais aucun n’est étanche. Un résultat orientable ne confirme donc ni la fermeture ni que les normales actuelles pointent déjà vers l’extérieur.
Il s’agit uniquement de contrôles structurels. Les réussir ne dit rien de la précision dimensionnelle ni de la tolérance mesurée.
Maillage vs nuage de points vs CAO éditable
| Représentation | Ce qu’elle contient | Points à garder à l’esprit |
|---|---|---|
| Nuage de points | Points, une représentation distincte d’un maillage | Open3D peut échantillonner des nuages de points à partir d’un maillage triangulaire ; il s’agit d’une opération logicielle, non d’une acquisition par scanner |
| Maillage polygonal | Sommets et triangles dans TriangleMesh d’Open3D | Vérifiez la topologie et les unités par rapport à la tâche en aval avant utilisation |
| Corps solide ou surfacique | Corps CAO | L’outil Convertir le maillage de Fusion transforme un corps maillé en corps solide ou surfacique lors d’une étape explicite |
Dans Autodesk Fusion, un corps maillé étanche est converti en corps solide, tandis qu’un corps non étanche est converti en corps surfacique. Fusion documente les méthodes Faceted, Prismatic et Organic. Sa documentation recommande Organic pour la géométrie créée à partir de données de numérisation et répertorie la conversion organique comme faisant partie d’une extension.
Conseil de la rédaction : si vous avez besoin d’un modèle éditable qui reflète la conception prévue, prévoyez une retouche et vérifiez le résultat ; la conversion seule n’est pas notre critère d’acceptation. Pour les détails sur les formats de fichiers, consultez le guide des fichiers STL existant. Pour l’étape de traitement antérieure, consultez du nuage de points au modèle 3D.
Normales, couleur et texture
Dans l’exemple d’Open3D, un maillage sans normales pour les sommets ou les faces est affiché avec un ombrage de couleur uniforme plutôt qu’avec un ombrage de Phong. D’autres visionneuses peuvent se comporter différemment.
La fonction paint_uniform_color d’Open3D accepte des valeurs RGB dans la plage [0, 1]. D’autres outils et formats peuvent encoder la couleur différemment.
Les sources utilisées ici ne documentent pas le comportement d’exportation des textures ou des UV. Si la tâche nécessite des cartes de texture, demandez-les explicitement et confirmez ce que l’outil de réception importe.
Unités et échelle : ce que le fichier indique ou non
Un maillage stocke des coordonnées ; savoir si une unité de coordonnée correspond à un millimètre ou à un mètre est une question distincte. Dans Blender, l’échelle d’unité est un facteur permettant de convertir entre les unités internes et les valeurs affichées dans l’interface utilisateur, et le manuel indique qu’elle ne modifie pas le comportement interne des éléments. Un réglage d’affichage n’établit donc pas les unités physiques d’un fichier exporté.
Confirmez l’unité auprès du fournisseur des données ou dans la documentation du format avant toute mise à l’échelle, impression ou comparaison avec un modèle nominal.
Compromis entre détail, lissage et simplification
Open3D décrit la simplification comme le fait de représenter un maillage haute résolution avec moins de triangles et de sommets tout en restant proche de l’original. Le tutoriel ne fournit aucune tolérance d’écart, et ses exemples utilisent des jeux de données de tutoriel plutôt que des mesures de numérisation.
Open3D note également que les filtres de moyenne et laplacien entraînent un rétrécissement du maillage triangulaire, et il cite le filtre de Taubin comme alternative. Les détails fins importants pour l’inspection peuvent être perdus lors d’une décimation ou d’un lissage agressif ; comparez donc tout maillage traité avec l’original avant sa remise.
Flux de travail d’inspection avant exportation (proposé, non réalisé)
La liste de contrôle ci-dessous est proposée à titre indicatif. Il ne s’agit pas d’un test effectué par 3D Mag.
- Notez la tâche en aval : visualisation, impression 3D, inspection par rapport à un modèle nominal ou retouche CAO. Nommez ensuite la représentation nécessaire à cette tâche : maillage, nuage de points ou corps solide/surfacique.
- Confirmez l’unité de longueur et l’échelle auprès du fournisseur des données ou dans la documentation du format. Ne déduisez pas les mètres ou les millimètres du réglage d’affichage d’une visionneuse (voir les notes de Blender sur les unités).
- Dans l’outil choisi, exécutez les contrôles structurels suivants : variété par arêtes avec bords autorisés et avec bords interdits, variété par sommets, auto-intersection, étanchéité et orientabilité. Ils sont inspirés des tests de propriétés de maillage d’Open3D. Pour une tâche nécessitant un volume fermé, exigez l’absence d’arêtes de bord ouvertes. Un résultat orientable ne prouve ni la fermeture ni la direction des normales actuelles. Aucun de ces contrôles ne vérifie les dimensions.
- Vérifiez la présence de normales de sommet ou de face et de couleur. Si la tâche nécessite des données de texture ou UV, demandez-les séparément.
- Si vous décimez ou lissez le maillage, comparez le résultat avec l’original avant de le remettre. Certains filtres rétrécissent le maillage.
- Si la tâche nécessite un corps CAO, prévoyez une étape explicite de conversion. Un maillage ouvert peut devenir une surface plutôt qu’un solide dans Fusion. Conseil de la rédaction : prévoyez une retouche et vérifiez la conception prévue ; il s’agit de notre recommandation, non d’une déclaration d’Autodesk.
FAQ
Un maillage 3D est-il identique à un nuage de points ? Non. Ce sont des représentations différentes ; Open3D, par exemple, peut échantillonner un nuage de points à partir d’un maillage triangulaire.
Puis-je modifier un maillage de numérisation comme un modèle CAO ? Pas directement. Dans Autodesk Fusion, un corps maillé doit être explicitement converti, et un maillage non étanche devient un corps surfacique plutôt qu’un solide. Conseil de la rédaction : vérifiez la conception prévue et prévoyez toute retouche nécessaire ; les instructions de conversion citées d’Autodesk n’établissent pas ce résultat.
Un fichier maillé indique-t-il ses unités ? Ne supposez pas que ce soit le cas. L’échelle d’unité de Blender modifie les valeurs affichées, et non le comportement interne. Confirmez les unités auprès du fournisseur des données ou dans la spécification du format.
Que signifie étanche ? Dans Open3D, cela signifie variété par arêtes avec les arêtes de bord interdites, variété par sommets et absence d’auto-intersection. Un trou traversant conçu peut néanmoins se trouver dans une surface fermée ; une limite de surface non fermée ne le peut pas.
Sources
Cette explication repose sur des sources publiées citées ; 3D Mag n’a pas effectué de tests pratiques. Sponsoring de l’éditeur.
