Synthèse d’image

1. Modélisation des scènes tridimensionnelles

1.1 Modèles pour la synthèse d’image

1.2 Nature et représentation des objets

1.3 Structuration des modèles

1.4 Quelques familles de modèles

1.4.1 Objets en fil de fer

1.4.2 Ensembles de facettes planes

1.4.3 Surfaces gauches

1.4.4 Solides

1.4.5 Passage d’un modèle à un autre

1.5 Construction interactive de scènes

2. Visualisation des scènes tridimensionnelles

2.1 Bases de la visualisation réaliste

2.2 Modèles d’illumination

2.2.1 Modèle de Gouraud

2.2.2 Modèle de Phong

2.2.3 Modèle de Whitted

2.3 Élimination des parties cachées

2.4 Images réalistes

2.4.1 Lancer de rayons

2.4.2 Radiosité

2.5 Parallélisation des algorithmes de synthèse d’image

2.6 Conclusion

3. Quelques applications de la synthèse d’image

3.1 Visualisation scientifique

3.2 Simulateurs

3.3 Animation

3.4 Réalités virtuelles

4. Conclusion

Pour en savoir plus

Les images de synthèse commencent à envahir notre univers. De nombreux génériques de télévision sont produits par ordinateur, ainsi que tout ou partie de quelques spots publicitaires. Certains films comportent des séquences dans lesquelles des images de synthèse viennent compléter une image réelle. On sait même, à partir de séquences filmées, créer des acteurs de synthèse qui peuvent peupler des films que l’acteur original n’a pas tournés... Les études d’impact sur l’environnement de la réalisation de tel ou tel ouvrage d’art bénéficient dès maintenant de paysages « réalistes » produits par ordinateur. Les chirurgiens peuvent s’exercer sur une reconstitution informatique à chercher le meilleur chemin pour une intervention. Les présentations commerciales d’un nouveau modèle de voiture peuvent se faire « sur image » avant même que le moindre prototype ait été construit. L’apprentissage du pilotage d’un nouvel avion se fait couramment sur des simulateurs de vol.

Cette invasion est le résultat de plusieurs facteurs :

La création d’une image de synthèse met en œuvre de nombreuses techniques, appartenant à des champs disciplinaires variés. Pour comprendre les limitations existant aujourd’hui encore, il est souhaitable de connaître les grandes lignes des procédés de calcul employés dans les systèmes de production de telles images. Dans cet article, nous commencerons par décrire l’ensemble des modèles qui sont nécessaires à la création d’une image. Nous évoquerons ensuite les différentes étapes conduisant à la création d’une image réaliste. Enfin, quelques applications de l’image de synthèse seront présentées.