Principes de base : la 3d

Un écran affiche une image grâce à des pixels (de l'anglais : picture elements). Ces pixels sont les points qui contituent l'image ; ils ont chacun une couleur, générée par l'écran grâce à l'association de trois points rouge, vert et bleu (RGB).

Une scène en 3d est composé essentiellement de polygones. Ces polygones sont des figures géometriques en deux dimensions. Assemblés entre eux, ils dessinent le volume de tous les éléments de l'environnement comme si tout était fait de fil de fer.

polygones1.jpg polygones2.jpg
sur ces deux images, on distingue nettement les polygones

Afin de faire ressembler ces éléments à des objets de la vie réelle, on va appliquer de petites images 2d sur chacun des polygones. Ex : si vous voulez afficher une boite en carton, il vous suffit de modeliser un cube puis de coller sur chaque face une image de la couleur d'un carton. Cette technique s'appelle le texture mapping, ainsi que les images que l'on applique sur les éléments en 3d sont appellées des textures.

Les pixels de ces textures sont des texels (de l'anglais : texture elements).

Pour mieux comprendre la différence qu'il existe entre un pixel et un texel voici un exemple simple:
Imaginons qu'un pixel de mon écran soit le trou de la serrure d'une porte par lequel on peut voir. Un homme vient frapper à la porte, recouvert de points colorés. S'il était loin, nous verrions par le trou plusieurs des points (voir tous) alors que s'il se rapprochai, nous ne verrions peut-être plus qu'un point. Peut-être même aolrs qu'un point serai plus gros que le trou et que nous ne verrions qu'une partie de ce point. Et bien ces points peuvent être comparés à des texels.

En fonction de l'angle de vue, on observe une déformation des textures. Reprenons l'exemple de tout à l'heure. L'homme se trouve face à la porte, mais le trou de la serrure représente cette fois l'écran entier. La texture qui recouvre sa boucle de ceinture ronde prendra peu à peu une forme elliptique sil se tourne doucement d'un côté. Si, à nouveau de face, l'homme se recule. la boucle prendra moins de place à l'écran. La resolution de la texture couvrant cette boucle diminuera puisqu'elle siposera de moins de pixels pour être affichée. Inversement, si l'homme s'approche, la résolution sera plus importante.

Pour enrichir le rendu 3D, les textures contiennent d’autres informations permettant de définir quels polygones seront visibles ou masqués, quelles déformations devront être appliquées sur la surface 3D, ou encore quels motifs et effets utiliser.

Dans un jeu, toutes ces subtilités doivent être savamment calculées pour rendre la scène 3d le plus fidèle possible à la réalité.