IMAGE NUMÉRIQUE ET IMAGE DE SYNTHÈSE

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La création des scènes

Les scènes sont créées le plus souvent avec des logiciels informatiques spéciaux appelés modeleurs géométriques. Ces outils autorisent un travail au clavier et à la souris ou avec d'autres organes de saisie sur des stations de travail professionnelles. Ce ne sont plus des outils de dessin mais des outils permettant de fabriquer des éléments de la scène. La conception de ces modeleurs est le plus souvent orientée au départ par le type du modèle géométrique utilisé pour représenter une scène. Ainsi, lorsque le modèle à facettes planes, évoqué précédemment, est utilisé, le créateur de la scène dispose d'outils lui permettant d'ajouter des facettes dans la scène, de les déplacer, de les modifier ou de les supprimer. Il existe aussi des moyens de créer globalement des ensembles de facettes représentant des formes simples souvent utilisées (parallélépipèdes, prismes, tétraèdres, sphères, cylindres, etc.).

De nombreux modèles géométriques existent, fort différents du modèle à facettes planes. Présentons succinctement les principaux.

Les modèles C.S.G. (Constructive Solid Geometry), dans lesquels les objets sont obtenus par composition logique de formes élémentaires nommées objets primitifs (sphères, cylindres, etc.) (fig. 3). Les opérateurs de composition sont l'union, l'intersection et la différence. Les objets primitifs sont représentés uniquement par leurs propriétés mathématiques (par exemple, la sphère est définie par son centre et son rayon) et non pas par une approximation du bord à l'aide de facettes, comme dans le modèle à facettes. Un objet complexe est mémorisé sous forme d'un arbre dont les nœuds contiennent un des trois opérateurs et les feuilles une des formes primitives.

Image de synthèse : exemple d'un objet modélisé par un arbre CSG

Dessin : Image de synthèse : exemple d'un objet modélisé par un arbre CSG

Dessin

Un exemple simple d'objet modélisé par un arbre CSG (Constructive Solid geometry). En haut, représentation symbolique de l'arbre. En bas, l'image de l'objet obtenu. Ici les formes primitives utilisées sont le prisme à base hexagonale, le parallélépipède rectangle et le cylindre. « U »... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Image de synthèse : principe d'affichage d'une scène par lancer de rayons

Image de synthèse : principe d'affichage d'une scène par lancer de rayons
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Image de synthèse : principe d'affichage d'une scène par tampon de profondeur

Image de synthèse : principe d'affichage d'une scène par tampon de profondeur
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Image de synthèse : exemple d'un objet modélisé par un arbre CSG

Image de synthèse : exemple d'un objet modélisé par un arbre CSG
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Crédits : P.et D. Martin/ Université de Nantes

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Écrit par :

  • : maître de conférences en informatique, chercheur à l'Institut de recherche en informatique de Nantes
  • : maître de conférences en informatique, chercheur à l'Institut de recherche en informatique de Nantes

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Philippe MARTIN, Dominique MARTIN, « IMAGE NUMÉRIQUE ET IMAGE DE SYNTHÈSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 25 octobre 2020. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/image-numerique-et-image-de-synthese/