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Tony
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Images digitales
Petit historique de l'image numérique...
La logique est le ciment de notre civilisation.
aki
L'image de synthèse est née avec l'invention de l'écran (cathodique). C'est avec JJ.Thomson et avec la découverte de l'électron, que l'image digitale prend naissance. La progression passe par l'invention du tube à rayon cathodique (le tube télé) puisque les calculateurs sont prêts . Car l'électron est non seulement sensible à une charge éléctrique (deux charges de même nom se repoussent et deux charges de nom différent s'attirent) mais il est aussi sensible à un champ magnétique. Grâce à des bobines de déflexions (placées verticalement et horizontalement) un champ magnétique impose une trajectoire au faisceau d'éléctron. Donc, il détermine la forme du trait de lumière qui apparaît sur l'écran. Ce tube télé, comme la plus part des composants électronique, n'est qu'un convertisseur; d'électrons en photons, autrement dit en lumière. C'est en 1900 que le mot télévision est inventé. Des traces, des courbes et des droites brillantes peuvent être tracées sur l'écran. La société XEROX qui contient un vivier de grands esprits, invente le premier stylo optique. Il s'agit d'un capteur de lumière (une photodiode ou mieux un phototransistor) que l'on déplace sur l'écran, les lignes tracées suivent le mouvement qu'on implique au stylo. C'est un véritable tableau(écran) et son pinceau(crayon optique) qui vienent d'être créé. Plus tard XEROX, sur le même principe inventera la souris...(warning where is the cat?)
Très vite les informaticiens ne se satisfont plus du texte (généralement codé en ASCII) sur les écrans. Les premiers dessins apparaissent. Les formes sont très géométriques pour ne pas dire uniquement carrées, car réaliser un cercle de qualité demande déjà des conditions que les systèmes ne possèdent pas encore ni du coté matériel; car la résolution des cartes graphiques est faible, ni du coté logiciel; les algorithmes rapides n'ont pas fait leur apparition.
Avec notamment la prolifération des PC (Personnal Computeur) créés par IBM bientôt suivit par une multitude de concurrents, la demande en image augmente. Les possibilités sont nombreuses ont pense à des simulations mathématiques pour augmenter la productivité et la convivialité et aussi aux jeux bien sur. Les premiers jeux de raquettes de casses briques ou de voitures tous assez grossiers voient le jour.
On mathématise l'image. Les courbes 3D en fil de fer représantant des chapeaux ou des théières envahissent les publicités des journaux. On commence à parler des courbes fractales, à modéliser les feuilles de fougères; posséder l'équation d'un objet c'est pouvoir le manipuler à volonté.
programme en C dessinant un chapeau en 3D
Programme en C (ansi) BORLAND TC v 1.5 facilement adaptable à d'autres compilateurs ou d'autres langages, de tracé 3D d'un chapeau.
/* LAST MODIFICATION by patrick Hede from basic source */
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <graphics.h> /* GESTION SPECIFIQUE DU GRAPHISME */
#define K 0.03272492348
#define Taille 64
#define Zero5 0.5
#define Zero4 0.4
#define Coef 2.25
#define DeuxMil 20736
#define Cinquante 56 /*56*/
#define DeuxCent 270 /*255*/
#define Cent 240 /*120*/
int I,J,B,X,Y;
float A, C, D;
main ()
{
int Gg=DETECT, Mg ;
initgraph (&Gg, &Mg, ""); /* PASSAGE EN MODE GRAPHIQUE */
for (I=-Taille; I<=Taille; I++)
{
A = I*Coef;
B = (int) sqrt (DeuxMil - A*A);
for (J=-B; J<=B; J++)
{
C = K*sqrt (J*J + A*A);
D = Cinquante*(sin (C) - Zero4*sin (2.0*C));
X = (int) DeuxCent+J-I;
Y = (int) Cent-D+I;
/* X*=1.5; Y*=1.6; */ /* CHANGEMENT D'ECHELLE */
putpixel (X,Y,4); /* ECRITURE D'UN PIXEL A L'ECRAN */
}
}
putchar ('\a'); /* = BIP SONORE */
getch (); /* ATTENTE d'UNE TOUCHE POUR CONTEMPLER LE RESULTAT */
restorecrtmode (); /* RETOUR EN MODE TEXTE */
closegraph ();
exit (0); /* FIN DU PROGRAMME */
}/* main */
First run under Atom ACORN computer in BASIC
On franchis une nouvelle étape avec l'accroissement des résolutions graphique dont la capacité mémoire ne fait qu'augmenter. Du tracé de pixels (mode vectoriel) on passe au mode bitmap des surfaces entières sont utilisées pour augmenter le réalisme. Ce sont principalement les cartes d'acquisitions d'images (encore très chères et sans couleur pour les premières) qui permettent d'afficher des prises de vue du monde réèl sur nos écrans. Puis les scanners et autres appareils de prises de vues numériques banalisent l'affichage. On se lasse vite, on vise la vidéo et l'animation temps réel, le son...
Les stations de travaillent comme Silicon Graphics ou Appolo sont les reines en la matière. Les français à la fois pour leur créativité et leur connaissances techniques s'exportent à prix d'or aux états unis. Des équipes comme celle de la société Softimage participe à la création d'outils car il n'existe aucun standard pour créer un film comme celui intitulé Tony de Peltrie en 1985 tout est à faire, dans ce film de quelques minutes un pianiste au visage caricaturé mais dont il émane une énorme émotion aura nécéssité 3 millions de dollars et des milliers d'heures de calcul. Pendant la création du film plusieurs machinent sont utilisées elles fonctionnent jours et nuits, des fils éléctriques traînent dans les couloirs, la cafetière électrique coule comme une fontaine.
Les militaires vont apportés leur contributions et quelques scientifiques aussi. L'entraînement des pilotes d'avions coûte cher surtout quand le pilote finit par s'éjecter de même l'entrainement des fantassins, des chars nécessitent des espaces importants , la simulation est discrète et peu coûteuse... Pour gagner en réalisme les militaires afinent la qualité des graphismes se sont les premiers à trouver des pistes pour obtenir des nuages ou des vagues qui ne ressemblent pas à des patés blanc et bleu.
On peut envisager, que dans un futur proche, le cinéma pourra se passer d'acteur, ou bien que des acteurs dantant seront "ramenés à la vie" sur les écrans. Peut être même qu'un jour vous pourrez prendre place dans des films où les images et décors 3D seront plus vrais que nature. La technique n'est pas seule à décider de l'avenir les intérêts commerciaux sont aussi là comme les désirs des spéctateurs.
De nos jours la création d'un petit film en image de synthèse n'est vraiment pas compliqué. Grace a un logiciel de raytracing (lancé de rayon) comme POVRAY (gratuit) et à son rendu (de Gouraud ou de Phong) on peut rapidement à partir de formes élémentaires obtenir une images 3D avec des sources lumineuses contenant des réflexions et des ombres. Associé au modeleur MORAY (en shareware) en quelques clic de souris la scène 3D s'anime sous différents angles de vues. Enfin, en téléchargeant un plugin à MORAY il est aissé de définir un mouvement de caméra qui sera enregistré sous forme d'une animation au format AVI elle même facilement convertible au format MPEG.
Exemple d'images 2D plaquées comme textures sur un cube 3D. La définition d'un mouvement de caméra permet de créer une vidéo en quelques clics de souris seulement. Toutefois, suivant la qualité désirée il faudra attendre plusieurs minutes voire plusieurs heures de calculs en fonction de la puissance de la machine utilisée. Réalisation (c) patrick Hède 2001 sous POVRAY/MORAY\\win32.
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