Un modèle 3D est une représentation mathématique de quelque chose en trois dimensions. Les modèles 3D sont utilisés pour représenter des éléments visuels réels et conceptuels dans les domaines de l'art, du divertissement, de la simulation et du dessin. Ils font partie intégrante de nombreuses industries, notamment la réalité virtuelle, les jeux vidéo, l'impression 3D, le marketing, la télévision et le cinéma, l'imagerie scientifique et médicale, ainsi que la conception et la fabrication assistées par ordinateur (CAD/CAM).
Lorsque les modèles sont créés pour l'animation, ils nécessitent une construction minutieuse car la disposition des polygones peut créer des problèmes lors de déformations inhabituelles. Un squelette doit être construit et des poids peints pour définir la texture et la déformation sous l'effet du mouvement. Les shaders sont des programmes qui utilisent des algorithmes mathématiques pour définir les propriétés de surface telles que la couleur et la luminosité. Certains modèles peuvent définir la spécularité et la texture de la surface ainsi que l'émission de lumière en utilisant un certain nombre d'images 2D appelées cartes. Ces fichiers sont particulièrement utiles dans les jeux qui nécessitent des graphiques matriciels pour fournir des taux de trame en temps réel. La capture de la réalité est un développement plus récent de la modélisation 3D. Elle utilise une technologie de télédétection comme le Lidar pour capturer rapidement des formes complexes avec précision et efficacité. La capture de la réalité peut être utilisée en combinaison avec l'impression 3D pour un processus de bout en bout connu sous le nom d'informatique de la réalité.
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Certains modèles 3D sont construits à partir de NURBS (non-uniform rational b-spline), des formes lisses définies par des courbes en lunette, qui sont relativement complexes sur le plan informatique. La base typique d'un modèle est un maillage 3D ; la construction structurelle est constituée de polygones.
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