Synthèse [provient du mot grec








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T P E

Amir Olivier

Thème : Image

Sujet : Images de Synthèse

Image [provient du mot latin imago] reproduction exacte ou représentation analogique d’un être ou d’une chose.
Synthèse [provient du mot grec sunthesis qui signifie réunion ou composition]

C’est le fait de réunir des parties afin de former un ensemble ; une composition ou une construction.
Image de synthèse : image entièrement créée par un ordinateur. C’est en fait le résultat du calcul d’un programme de l’ordinateur qui utilise un ensemble de donnée que l’on nomme une scène. La scène est fournie sous forme de données numériques qui modélisent les objets. Ces données numériques permettant de représenter dans la mémoire d’un ordinateur la forme d’un ou de plusieurs objets constituent un modèle géométrique de la scène.
Problématique : Par quels procédés réalise-t-on une succession d’images tridimensionnelles ?
La réalisation d’une séquence d’animation suit toujours le même processus : modélisation, visualisation et animation.
A partir de figures géométriques simples, droites, polygones, cercles…, le concepteur va construire un modèle de la scène ou de l’objet. Les différentes techniques de rendu vont permettre l’habillage qui assure la qualité visuelle du produit : choix de la couleur, détermination et emplacement des sources de lumières, définitions des coefficients de réaction de la lumière, simulations ou numérisation par caméra des matériaux. Il ne reste plus qu’à modifier les éléments constitutifs de la scène afin de créer une animation.

Sommaire


Sommaire 3

La Modélisation 5

Le rôle du modeleur 5

Une histoire de dimensions 6

Avantages du modèle polygonal 7

Inconvénients du modèle polygonal 8

Modélisation volumique 9

Modélisation à base de surfaces paramétriques 11

Le pipeline graphique 13

Le Rendu Réaliste 15

Pixels et interpolations 15

L’ombrage 15

La lumière modélisée 16

Lissage de Gouraud ou ombrage de Gouraud 18

Lissage de Phong 18

Le Z Buffer : élimination des parties cachées 18

L’antialiasing et le A Buffer. 18

Les ombres portées 19

Le placage de textures 19

Autres types de mappinq 20

Les textures tridimensionnelles 3D ou textures procédurales 21

L’animation 22

Principes et contraintes de l’animation 3D 22

Le rendu en modes champs (Field Rendering) 23

Keyframinq et Paths : clés et trajectoires 23

Pivot, orientation et clonage 24

Les hiérarchies 25

La cinématique inverse 25

Conclusion 29

Médecine 29

Conception et fabrication mécaniques: CAO et CFAO 29

Génie civil et architecture 29

Photogramétrie et télédétection 30

Audiovisuel 30

L'illusion au creux de la main 30



La Modélisation



Le rôle du modeleur



Dans un logiciel d’image de synthèse, le modeleur permet de concevoir la structure géométrique des objets. En clair, c’est lui qui vous permet de sculpter les formes en trois dimensions.
Vous pourrez créer ces formes 3D au niveau le plus élémentaire, en reliant directement des sommets (points) avec des arêtes (segment de droite) pour former des polygones (facettes). Mais vous pourrez aussi utiliser des formes 3D prédéfinies, ou primitives, afin de gagner du temps. Les primitives géométriques les plus connues sont la sphère, le cube, le cylindre, le tube, le cône et l’hémisphère.



Vous pourrez profiter des possibilités offertes par les diverses formes d’extrusions (une technique qui consiste à donner de l’épaisseur à des profils en deux dimensions le long d’une trajectoire dans l’espace). Vous pourrez aussi découper ou unir des volumes, les tordre, les étirer, ou encore les aplatir.
Il existe donc de nombreuses méthodes pour arriver à ses fins en matière de modélisation. Mais avant de détailler les grands principes de ces outils, nous devons nous poser quelques questions essentielles : comment représenter numériquement un objet 3D ? Comment le logiciel sait-il qu’un objet est tridimensionnel ? Quels sont les constituants de base d’un objet 3D ?
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