C. LES UTILISATIONS SCIENTIFIQUES ET MILITAIRES DES IMAGES VIRTUELLES
1. Présentation générale : les images de synthèse et la recherche
" L'image calculée et interactive est un champ
de découverte qu'aucun autre moyen de communication ne peut
égaler. Celui qui nierait l'intérêt de cet outil devrait
tout autant refuser à l'astronome l'usage de ses yeux pour contempler
les cieux.
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"
Ainsi,
dans le domaine scientifique, l'image de synthèse joue, en quelque
sorte, un rôle "d'accélérateur de connaissances". De
même que l'accélérateur de particules permet d'effectuer en
une fraction de seconde des millions de mesures, l'image est un instrument
fabuleux de découverte et d'expérimentation.
Tout d'abord, l'image libère des contraintes du temps et de l'espace.
Elle permet de visualiser l'infiniment petit comme l'infiniment grand, quelle
que soit la durée du phénomène, de la nanoseconde
jusqu'aux milliards d'années... La circulation des quarks comme la
collision des galaxies peuvent être vues à l'image. Cette
visualisation est capitale, non seulement pour expliquer, mais aussi pour faire
apparaître les failles des modèles existants et tenter d'y
remédier. Les applications sont infinies. Les images de synthèse,
en permettant de visualiser, ouvrent de nouveaux champs de simulation. Pas un
mois ne passe sans qu'apparaissent de nouvelles applications : la simulation de
tremblements de terre, la simulation des climats il y a 30 millions
d'années et l'influence de mers disparues, l'origine des moussons, la
simulation des effets de réchauffement de la planète.... Analyse,
modélisation et image sont désormais indissociables.
Ensuite, l'image est un outil de découverte. L'image permet de
visualiser le concret comme l'abstrait (un champ magnétique par exemple)
et fait surgir des formes imprécises qui, bien que "présentes"
dans une équation, ne pouvaient être appréhendées.
Enfin, l'image entraîne la science. Par exemple, la
géométrie fractale
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)
, conçue
par le Français
Benoît Mandelbrot,
" n'a pu prendre son envol que le jour
où les outils informatiques furent suffisamment puissants pour lui
permettre de sortir de sa somnolence stérile. "
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La géométrie
fractale permet de modéliser de nombreux phénomènes
naturels tels que le relief, les nuages, les plantes...
Les champs d'étude sont infinis, tant en recherche fondamentale qu'en
recherche appliquée
. L'image de synthèse est notamment
parfaitement adaptée pour appréhender les fluides. La
maîtrise des écoulements d'air sur la carrosserie de voiture, dans
les moteurs d'avion, la propulsion des engins spatiaux, sont des exemples
d'application concrète, où la recherche a une traduction
industrielle directe. Mais les applications peuvent toucher bien d'autres
secteurs. Les travaux sur l'énergie éolienne, la
prévention des inondations, la protection contre les nuisances sonores
seront améliorés de façon significative par la simulation
en images de synthèse de mécanismes d'écoulement et de
propagation des fluides et des sons, encore mal connus.
L'une des applications les plus complexes concerne la recherche militaire,
où les images de synthèse sont indispensables à la
simulation des essais nucléaires.