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11 décembre 1997 : Les images de synthèse et le monde virtuel : techniques et enjeux de société ( rapport de l'opecst )

 


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d) Les différentes familles d'images de synthèse

Les images de synthèse sont générées par ordinateur, mais elles se divisent en deux "familles" bien distinctes : les images de synthèse non interactives, où la priorité va à la recherche du réalisme et de la qualité de l'image, et les images de synthèse interactives, pour lesquelles l'essentiel est la recherche d'une réponse des données constituant le monde virtuel, réagissant à la commande de l'opération, aussi rapidement que possible.

 Les images de synthèse non interactives

Le but recherché à travers l'image de synthèse non interactive est principalement visuel. La première application possible est la visualisation scientifique. Il s'agit alors de donner une représentation, sous forme d'image, d'un objet ou d'un phénomène réel mais invisible ou difficilement reproductible à l'aide des techniques d'images traditionnelles (c'est le cas des images scientifiques, telles que la fission de l'atome, la collision de galaxies...). Le deuxième type d'application est ce qu'on appelle communément la synthèse d'image. Il s'agit alors de fabriquer une image d'un objet ou d'une scène réaliste ou surréaliste, totalement inventée. Cette notion de réalisme est d'ailleurs ambiguë et, dans ce premier type d'application, accessoire. Le réalisme, pour un physicien, renvoie à la notion d'exactitude, tandis qu'il signifie plutôt crédibilité pour le graphiste. L'image de synthèse peut parfaitement être "réaliste" ou non réaliste. Il s'agit du seul choix de l'opérateur. A noter d'ailleurs qu'on peut parfaitement mélanger images réelles (d'objets numérisés) et images de synthèse, ce qui est courant.

Les principales applications des images de synthèse non interactives se trouvent dans le domaine audiovisuel (cinéma, télévision). La priorité est donnée à la qualité de l'image et, souvent, au "réalisme" des situations. Les "effets spéciaux" du cinéma et de la publicité sont l'une des applications les plus connues et les plus saisissantes des images de synthèse non interactives. Les temps de calcul d'images sont alors très longs pour parvenir à un graphisme parfait, plusieurs heures, voire plusieurs jours pour une seule image.

 Les images de synthèse interactives

L'interactivité consiste à intervenir sur les éléments du monde 3 D présent dans la machine, ce qui a pour effet de produire une image différente avec une réaction suffisamment rapide pour qu'on ait l'impression d'avoir agi sur un objet réel. Pour reprendre l'exemple du carré (en 2 D) donné dans le premier encadré, on a vu que chaque 1 se traduit en image par un pixel noirci, la suite des pixels forme à l'œil nu une ligne continue qui constitue, in fine, un carré. Mais il suffit de déplacer de quelques crans une ligne ou une colonne de 1 pour changer la figure géométrique ... et transformer le carré en rectangle.

Dans cet exemple, l'opérateur intervient sur l'encodage, sur le tableau des chiffres et la modification de l'image est immédiate, en temps réel. Le principe est le même pour une image 3 D. Le temps de calcul de l'image est simplement plus long. L'essentiel est de savoir que chaque image est recalculée en fonction des ordres donnés par l'opérateur à la machine. Dans l'état actuel des possibilités techniques, l'effet recherché n'est plus la qualité graphique ou le réalisme, mais est le temps de réaction de la machine pour faire apparaître une nouvelle image.

Les images de synthèse interactives sont utilisées principalement pour la simulation ou, plus exactement, la formation sur simulateurs. Il y a, en permanence, un arbitrage à faire entre qualité graphique de l'image et vitesse de réaction. C'est en développant notamment cette réactivité, tout en ménageant une bonne qualité d'image, que l'on passe à la réalité virtuelle.

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