samien
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three.js
镜像自地址 https://github.com/mrdoob/three.js.git


			
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							<!DOCTYPE html><html lang="fr"><head>
    <meta charset="utf-8">
    <title>Optimiser de nombreux objets animés</title>
    <meta name="viewport" content="width=device-width, user-scalable=no, minimum-scale=1.0, maximum-scale=1.0">
    <meta name="twitter:card" content="summary_large_image">
    <meta name="twitter:site" content="@threejs">
    <meta name="twitter:title" content="Three.js – Optimiser de nombreux objets animés">
    <meta property="og:image" content="https://threejs.org/files/share.png">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon_white.ico" media="(prefers-color-scheme: dark)">
    <link rel="shortcut icon" href="../../files/favicon.ico" media="(prefers-color-scheme: light)">

    <link rel="stylesheet" href="../resources/lesson.css">
    <link rel="stylesheet" href="../resources/lang.css">
<script type="importmap">
{
  "imports": {
    "three": "../../build/three.module.js"
  }
}
</script>
  </head>
  <body>
    <div class="container">
      <div class="lesson-title">
        <h1>Optimiser de nombreux objets animés</h1>
      </div>
      <div class="lesson">
        <div class="lesson-main">
          <p>Cet article est une continuation de <a href="optimize-lots-of-objects.html">un article sur l'optimisation de nombreux objets
</a>. Si vous ne l'avez pas encore lu,
veuillez le lire avant de poursuivre. </p>
<p>Dans l'article précédent, nous avons fusionné environ 19000 cubes en une
seule géométrie. Cela a eu l'avantage d'optimiser notre dessin
de 19000 cubes, mais cela a eu l'inconvénient de rendre plus difficile
le déplacement d'un cube individuel.</p>
<p>Selon ce que nous essayons d'accomplir, il existe différentes solutions.
Dans ce cas, affichons plusieurs ensembles de données et animons la transition entre les ensembles.</p>
<p>La première chose à faire est d'obtenir plusieurs ensembles de données. Idéalement, nous
pré-traiterions probablement les données hors ligne, mais dans ce cas, chargeons 2 ensembles de
données et générons-en 2 autres.</p>
<p>Voici notre ancien code de chargement</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">loadFile('resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014mt_2010_cntm_1_deg.asc')
  .then(parseData)
  .then(addBoxes)
  .then(render);
</pre>
<p>Changeons-le pour quelque chose comme ceci</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">async function loadData(info) {
  const text = await loadFile(info.url);
  info.file = parseData(text);
}

async function loadAll() {
  const fileInfos = [
    {name: 'men',   hueRange: [0.7, 0.3], url: 'resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014mt_2010_cntm_1_deg.asc' },
    {name: 'women', hueRange: [0.9, 1.1], url: 'resources/data/gpw/gpw_v4_basic_demographic_characteristics_rev10_a000_014ft_2010_cntm_1_deg.asc' },
  ];

  await Promise.all(fileInfos.map(loadData));

  ...
}
loadAll();
</pre>
<p>Le code ci-dessus chargera tous les fichiers dans <code class="notranslate" translate="no">fileInfos</code> et une fois terminé, chaque objet
dans <code class="notranslate" translate="no">fileInfos</code> aura une propriété <code class="notranslate" translate="no">file</code> contenant le fichier chargé. <code class="notranslate" translate="no">name</code> et <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code>
seront utilisés plus tard. <code class="notranslate" translate="no">name</code> sera pour un champ d'interface utilisateur. <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code> sera utilisé pour
choisir une plage de teintes à appliquer.</p>
<p>Les deux fichiers ci-dessus sont apparemment le nombre d'hommes par zone et le nombre de
femmes par zone en 2010. Notez que je n'ai aucune idée si ces données sont correctes, mais
ce n'est pas vraiment important. L'important est de montrer différents ensembles
de données.</p>
<p>Générons 2 ensembles de données supplémentaires. L'un représentant les lieux où le nombre
d'hommes est supérieur au nombre de femmes, et inversement, les lieux où
le nombre de femmes est supérieur au nombre d'hommes. </p>
<p>La première chose, écrivons une fonction qui, étant donné un tableau bidimensionnel
de tableaux comme nous avions précédemment, va l'appliquer pour générer un nouveau tableau bidimensionnel
de tableaux.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function mapValues(data, fn) {
  return data.map((row, rowNdx) =&gt; {
    return row.map((value, colNdx) =&gt; {
      return fn(value, rowNdx, colNdx);
    });
  });
}
</pre>
<p>Comme la fonction normale <code class="notranslate" translate="no">Array.map</code>, la fonction <code class="notranslate" translate="no">mapValues</code> appelle une fonction
<code class="notranslate" translate="no">fn</code> pour chaque valeur dans le tableau de tableaux. Elle lui passe la valeur ainsi que les
indices de ligne et de colonne.</p>
<p>Maintenant, écrivons du code pour générer un nouveau fichier qui est une comparaison entre 2
fichiers.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function makeDiffFile(baseFile, otherFile, compareFn) {
  let min;
  let max;
  const baseData = baseFile.data;
  const otherData = otherFile.data;
  const data = mapValues(baseData, (base, rowNdx, colNdx) =&gt; {
    const other = otherData[rowNdx][colNdx];
      if (base === undefined || other === undefined) {
        return undefined;
      }
      const value = compareFn(base, other);
      min = Math.min(min === undefined ? value : min, value);
      max = Math.max(max === undefined ? value : max, value);
      return value;
  });
  // make a copy of baseFile and replace min, max, and data
  // with the new data
  return {...baseFile, min, max, data};
}
</pre>
<p>Le code ci-dessus utilise <code class="notranslate" translate="no">mapValues</code> pour générer un nouvel ensemble de données qui est
une comparaison basée sur la fonction <code class="notranslate" translate="no">compareFn</code> passée en paramètre. Il suit également
les résultats <code class="notranslate" translate="no">min</code> et <code class="notranslate" translate="no">max</code> de la comparaison. Enfin, il crée un nouveau fichier avec
toutes les mêmes propriétés que <code class="notranslate" translate="no">baseFile</code>, sauf avec de nouvelles valeurs pour <code class="notranslate" translate="no">min</code>, <code class="notranslate" translate="no">max</code> et <code class="notranslate" translate="no">data</code>.</p>
<p>Ensuite, utilisons cela pour créer 2 nouveaux ensembles de données.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">{
  const menInfo = fileInfos[0];
  const womenInfo = fileInfos[1];
  const menFile = menInfo.file;
  const womenFile = womenInfo.file;

  function amountGreaterThan(a, b) {
    return Math.max(a - b, 0);
  }
  fileInfos.push({
    name: '&gt;50%men',
    hueRange: [0.6, 1.1],
    file: makeDiffFile(menFile, womenFile, (men, women) =&gt; {
      return amountGreaterThan(men, women);
    }),
  });
  fileInfos.push({
    name: '&gt;50% women',
    hueRange: [0.0, 0.4],
    file: makeDiffFile(womenFile, menFile, (women, men) =&gt; {
      return amountGreaterThan(women, men);
    }),
  });
}
</pre>
<p>Maintenant, générons une interface utilisateur pour sélectionner parmi ces ensembles de données. Nous avons d'abord besoin
d'un peu de HTML pour l'interface utilisateur.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-html" translate="no">&lt;body&gt;
  &lt;canvas id="c"&gt;&lt;/canvas&gt;
+  &lt;div id="ui"&gt;&lt;/div&gt;
&lt;/body&gt;
</pre>
<p>et du CSS pour le faire apparaître en haut à gauche</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-css" translate="no">#ui {
  position: absolute;
  left: 1em;
  top: 1em;
}
#ui&gt;div {
  font-size: 20pt;
  padding: 1em;
  display: inline-block;
}
#ui&gt;div.selected {
  color: red;
}
</pre>
<p>Ensuite, nous pouvons parcourir chaque fichier et générer un ensemble de boîtes fusionnées par
ensemble de données, ainsi qu'un élément qui, au survol, affichera cet ensemble
et masquera tous les autres.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
  fileInfos.forEach((info) =&gt; {
    const visible = fileInfo === info;
    info.root.visible = visible;
    info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
  });
  requestRenderIfNotRequested();
}

const uiElem = document.querySelector('#ui');
fileInfos.forEach((info) =&gt; {
  const boxes = addBoxes(info.file, info.hueRange);
  info.root = boxes;
  const div = document.createElement('div');
  info.elem = div;
  div.textContent = info.name;
  uiElem.appendChild(div);
  div.addEventListener('mouseover', () =&gt; {
    showFileInfo(fileInfos, info);
  });
});
// afficher le premier ensemble de données
showFileInfo(fileInfos, fileInfos[0]);
</pre>
<p>Une autre modification dont nous avons besoin par rapport à l'exemple précédent est de faire en sorte
que <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> accepte un <code class="notranslate" translate="no">hueRange</code>.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function addBoxes(file) {
+function addBoxes(file, hueRange) {

  ...

    // calculer une couleur
-    const hue = THREE.MathUtils.lerp(0.7, 0.3, amount);
+    const hue = THREE.MathUtils.lerp(...hueRange, amount);

  ...
</pre>
<p>et avec cela, nous devrions pouvoir afficher 4 ensembles de données. Survolez les étiquettes
avec la souris ou touchez-les pour changer d'ensemble.</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/lots-of-objects-multiple-data-sets.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/lots-of-objects-multiple-data-sets.html" target="_blank">cliquer ici pour ouvrir dans une fenêtre séparée</a>
</div>

<p></p>
<p>Notez qu'il y a quelques points de données étranges qui ressortent vraiment. Je me demande ce qui se passe
avec ceux-là !??! Dans tous les cas, comment animer entre ces 4 ensembles de données.</p>
<p>Beaucoup d'idées.</p>
<ul>
<li><p>Faites simplement un fondu entre eux en utilisant <a href="/docs/#api/en/materials/Material.opacity"><code class="notranslate" translate="no">Material.opacity</code></a></p>
<p>Le problème avec cette solution est que les cubes se superposent parfaitement, ce qui
entraînera des problèmes de z-fighting. Il est possible de résoudre
cela en changeant la fonction de profondeur et en utilisant le blending. Nous devrions
probablement examiner cette option.</p>
</li>
<li><p>Agrandissez l'ensemble que nous voulons voir et réduisez les autres ensembles</p>
<p>Parce que toutes les boîtes ont leur origine au centre de la planète,
si nous les réduisons en dessous de 1.0, elles s'enfonceront dans la planète. Au début, cela
semble une bonne idée, mais le problème est que toutes les boîtes de faible hauteur
disparaîtront presque immédiatement et ne seront pas remplacées tant que le nouvel
ensemble de données n'aura pas atteint 1.0. Cela rend la transition peu agréable.
On pourrait peut-être résoudre cela avec un shader personnalisé sophistiqué.</p>
</li>
<li><p>Utiliser les Morphtargets</p>
<p>Les Morphtargets sont un moyen de fournir plusieurs valeurs pour chaque sommet
de la géométrie et de les <em>morpher</em> ou de les interpoler linéairement (lerp).
Les Morphtargets sont le plus souvent utilisés pour l'animation faciale de personnages
3D, mais ce n'est pas leur seule utilisation.</p>
</li>
</ul>
<p>Essayons les morphtargets.</p>
<p>Nous créerons toujours une géométrie pour chaque ensemble de données, mais nous extrairons
ensuite l'attribut <code class="notranslate" translate="no">position</code> de chacun et les utiliserons comme morphtargets.</p>
<p>Changeons d'abord <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> pour qu'elle crée et retourne simplement la géométrie fusionnée.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">-function addBoxes(file) {
+function makeBoxes(file, hueRange) {
  const {min, max, data} = file;
  const range = max - min;

  ...

-  const mergedGeometry = BufferGeometryUtils.mergeGeometries(
-      geometries, false);
-  const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
-    vertexColors: true,
-  });
-  const mesh = new THREE.Mesh(mergedGeometry, material);
-  scene.add(mesh);
-  return mesh;
+  return BufferGeometryUtils.mergeGeometries(
+     geometries, false);
}
</pre>
<p>Il y a cependant une autre chose que nous devons faire ici. Les morphtargets doivent
tous avoir exactement le même nombre de sommets. Le sommet #123 dans une cible doit
avoir un sommet correspondant #123 dans toutes les autres cibles. Mais, tel que c'est actuellement,
différents ensembles de données pourraient avoir des points de données sans données, donc aucune boîte ne sera
générée pour ce point, ce qui signifierait l'absence de sommets correspondants pour un autre
ensemble. Nous devons donc vérifier tous les ensembles de données et soit toujours générer
quelque chose s'il y a des données dans n'importe quel ensemble, soit ne rien générer s'il
manque des données dans n'importe quel ensemble. Faisons le second cas.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+function dataMissingInAnySet(fileInfos, latNdx, lonNdx) {
+  for (const fileInfo of fileInfos) {
+    if (fileInfo.file.data[latNdx][lonNdx] === undefined) {
+      return true;
+    }
+  }
+  return false;
+}

-function makeBoxes(file, hueRange) {
+function makeBoxes(file, hueRange, fileInfos) {
  const {min, max, data} = file;
  const range = max - min;

  ...

  const geometries = [];
  data.forEach((row, latNdx) =&gt; {
    row.forEach((value, lonNdx) =&gt; {
+      if (dataMissingInAnySet(fileInfos, latNdx, lonNdx)) {
+        return;
+      }
      const amount = (value - min) / range;

  ...
</pre>
<p>Maintenant, nous allons changer le code qui appelait <code class="notranslate" translate="no">addBoxes</code> pour qu'il utilise <code class="notranslate" translate="no">makeBoxes</code>
et configure les morphtargets.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">+// créer la géométrie pour chaque ensemble de données
+const geometries = fileInfos.map((info) =&gt; {
+  return makeBoxes(info.file, info.hueRange, fileInfos);
+});
+
+// utiliser la première géométrie comme base
+// et ajouter toutes les géométries comme morphtargets
+const baseGeometry = geometries[0];
+baseGeometry.morphAttributes.position = geometries.map((geometry, ndx) =&gt; {
+  const attribute = geometry.getAttribute('position');
+  const name = `target${ndx}`;
+  attribute.name = name;
+  return attribute;
+});
+baseGeometry.morphAttributes.color = geometries.map((geometry, ndx) =&gt; {
+  const attribute = geometry.getAttribute('color');
+  const name = `target${ndx}`;
+  attribute.name = name;
+  return attribute;
+});
+const material = new THREE.MeshBasicMaterial({
+  vertexColors: true,
+});
+const mesh = new THREE.Mesh(baseGeometry, material);
+scene.add(mesh);

const uiElem = document.querySelector('#ui');
fileInfos.forEach((info) =&gt; {
-  const boxes = addBoxes(info.file, info.hueRange);
-  info.root = boxes;
  const div = document.createElement('div');
  info.elem = div;
  div.textContent = info.name;
  uiElem.appendChild(div);
  function show() {
    showFileInfo(fileInfos, info);
  }
  div.addEventListener('mouseover', show);
  div.addEventListener('touchstart', show);
});
// afficher le premier ensemble de données
showFileInfo(fileInfos, fileInfos[0]);
</pre>
<p>Ci-dessus, nous créons une géométrie pour chaque ensemble de données, utilisons la première comme base,
puis obtenons un attribut <code class="notranslate" translate="no">position</code> de chaque géométrie et l'ajoutons comme
morphtarget à la géométrie de base pour <code class="notranslate" translate="no">position</code>.</p>
<p>Maintenant, nous devons changer la manière dont nous affichons et masquons les différents ensembles de données.
Au lieu d'afficher ou de masquer un maillage, nous devons modifier l'influence des
morphtargets. Pour l'ensemble de données que nous voulons voir, nous devons avoir une influence de 1,
et pour tous ceux que nous ne voulons pas voir, nous devons avoir une influence de 0.</p>
<p>Nous pourrions simplement les régler directement à 0 ou 1, mais si nous faisions cela, nous ne verrions aucune
animation, cela se ferait instantanément, ce qui ne serait pas différent de ce que nous avons déjà.
Nous pourrions également écrire du code d'animation personnalisé, ce qui serait facile,
mais comme le globe webgl original utilise
<a href="https://github.com/tweenjs/tween.js/">une bibliothèque d'animation</a>, utilisons la même ici.</p>
<p>Nous devons inclure la bibliothèque</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">import * as THREE from 'three';
import * as BufferGeometryUtils from 'three/addons/utils/BufferGeometryUtils.js';
import {OrbitControls} from 'three/addons/controls/OrbitControls.js';
+import TWEEN from 'three/addons/libs/tween.module.js';
</pre>
<p>Et ensuite, créer un <code class="notranslate" translate="no">Tween</code> pour animer les influences.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
+  const targets = {};
-  fileInfos.forEach((info) =&gt; {
+  fileInfos.forEach((info, i) =&gt; {
    const visible = fileInfo === info;
-    info.root.visible = visible;
    info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
+    targets[i] = visible ? 1 : 0;
  });
+  const durationInMs = 1000;
+  new TWEEN.Tween(mesh.morphTargetInfluences)
+    .to(targets, durationInMs)
+    .start();
  requestRenderIfNotRequested();
}
</pre>
<p>Nous sommes également censés appeler <code class="notranslate" translate="no">TWEEN.update</code> à chaque image dans notre boucle de rendu,
mais cela soulève un problème. « tween.js » est conçu pour un rendu continu,
mais nous <a href="rendering-on-demand.html">rendons à la demande</a>. Nous pourrions
passer au rendu continu, mais il est parfois agréable de ne rendre qu'à la demande
car cela permet d'économiser l'énergie de l'utilisateur lorsque rien ne se passe,
alors voyons si nous pouvons le faire animer à la demande.</p>
<p>Nous allons créer un <code class="notranslate" translate="no">TweenManager</code> pour nous aider. Nous l'utiliserons pour créer les <code class="notranslate" translate="no">Tween</code>s
et les suivre. Il aura une méthode <code class="notranslate" translate="no">update</code> qui retournera <code class="notranslate" translate="no">true</code>
si nous devons l'appeler à nouveau, et <code class="notranslate" translate="no">false</code> si toutes les animations sont terminées.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">class TweenManger {
  constructor() {
    this.numTweensRunning = 0;
  }
  _handleComplete() {
    --this.numTweensRunning;
    console.assert(this.numTweensRunning &gt;= 0);
  }
  createTween(targetObject) {
    const self = this;
    ++this.numTweensRunning;
    let userCompleteFn = () =&gt; {};
    // create a new tween and install our own onComplete callback
    const tween = new TWEEN.Tween(targetObject).onComplete(function(...args) {
      self._handleComplete();
      userCompleteFn.call(this, ...args);
    });
    // replace the tween's onComplete function with our own
    // so we can call the user's callback if they supply one.
    tween.onComplete = (fn) =&gt; {
      userCompleteFn = fn;
      return tween;
    };
    return tween;
  }
  update() {
    TWEEN.update();
    return this.numTweensRunning &gt; 0;
  }
}
</pre>
<p>Pour l'utiliser, nous allons en créer un</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function main() {
  const canvas = document.querySelector('#c');
  const renderer = new THREE.WebGLRenderer({antialias: true, canvas});
+  const tweenManager = new TweenManger();

  ...
</pre>
<p>Nous l'utiliserons pour créer nos <code class="notranslate" translate="no">Tween</code>s.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">// afficher les données sélectionnées, masquer les autres
function showFileInfo(fileInfos, fileInfo) {
  const targets = {};
  fileInfos.forEach((info, i) =&gt; {
    const visible = fileInfo === info;
    info.elem.className = visible ? 'selected' : '';
    targets[i] = visible ? 1 : 0;
  });
  const durationInMs = 1000;
-  new TWEEN.Tween(mesh.morphTargetInfluences)
+  tweenManager.createTween(mesh.morphTargetInfluences)
    .to(targets, durationInMs)
    .start();
  requestRenderIfNotRequested();
}
</pre>
<p>Ensuite, nous mettrons à jour notre boucle de rendu pour mettre à jour les tweens et continuer à rendre
s'il y a encore des animations en cours.</p>
<pre class="prettyprint showlinemods notranslate lang-js" translate="no">function render() {
  renderRequested = false;

  if (resizeRendererToDisplaySize(renderer)) {
    const canvas = renderer.domElement;
    camera.aspect = canvas.clientWidth / canvas.clientHeight;
    camera.updateProjectionMatrix();
  }

+  if (tweenManager.update()) {
+    requestRenderIfNotRequested();
+  }

  controls.update();
  renderer.render(scene, camera);
}
render();
</pre>
<p>Et avec cela, nous devrions pouvoir animer entre les ensembles de données.</p>
<p></p><div translate="no" class="threejs_example_container notranslate">
  <div><iframe class="threejs_example notranslate" translate="no" style=" " src="/manual/examples/resources/editor.html?url=/manual/examples/lots-of-objects-morphtargets.html"></iframe></div>
  <a class="threejs_center" href="/manual/examples/lots-of-objects-morphtargets.html" target="_blank">cliquer ici pour ouvrir dans une fenêtre séparée</a>
</div>

<p></p>
<p>J'espère que parcourir ceci a été utile. L'utilisation des morphtargets est une technique courante pour
déplacer de nombreux objets. Par exemple, nous pourrions donner à chaque cube un endroit aléatoire
dans une autre cible et morpher de là à leurs premières positions sur le globe.
Cela pourrait être une façon intéressante de présenter le globe.</p>
<p>Ensuite, vous pourriez être intéressé par l'ajout d'étiquettes à un globe, ce qui est abordé
dans <a href="align-html-elements-to-3d.html">Aligner les éléments HTML sur la 3D</a>.</p>
<p>Note : Nous pourrions essayer de simplement représenter le pourcentage d'hommes ou de femmes, ou la différence
brute, mais compte tenu de la manière dont nous affichons les informations, des cubes qui poussent
depuis la surface de la terre, nous préférerions que la plupart des cubes soient bas. Si nous
utilisions l'une de ces autres comparaisons, la plupart des cubes auraient environ la moitié
de leur hauteur maximale, ce qui ne donnerait pas une bonne visualisation. N'hésitez pas
à changer <code class="notranslate" translate="no">amountGreaterThan</code> de <a href="/docs/#api/en/math/Math.max(a - b, 0)"><code class="notranslate" translate="no">Math.max(a - b, 0)</code></a> à quelque chose comme <code class="notranslate" translate="no">(a - b)</code>
« différence brute » ou <code class="notranslate" translate="no">a / (a + b)</code> « pourcentage » et vous verrez ce que je veux dire.</p>

        </div>
      </div>
    </div>

  <script src="../resources/prettify.js"></script>
  <script src="../resources/lesson.js"></script>


</body></html>