Synthèse d’image

Les images de synthèse ont envahi 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 n’ait été construit. L’apprentissage du pilotage d’un nouvel avion se fait couramment sur des simulateurs de vol.

Cette omniprésence est le résultat de plusieurs facteurs :

• les progrès réalisés du point de vue de la technologie des ordinateurs ; des puissances de calcul et de stockage de jour en jour plus grandes sont offertes, qui permettent d’envisager des applications de plus en plus complexes ;

• la maîtrise de plus en plus affirmée sur les procédés de modélisation et de visualisation : en particulier, l’usage massif des modèles physiques (que ce soit pour la modélisation des solides articulés ou pour le calcul des ambiances lumineuses) a fait passer de l’ère pragmatique à l’ère scientifique. Les résultats sont plus proches de la réalité, ce qui leur donne une grande force ;

• les efforts pour proposer aux utilisateurs (artistes, concepteurs, infographistes) des outils graphiques qui soient d’une grande simplicité d’emploi, et proches des modes de pensée de chacun. La plus grande attention apportée à la conception des interfaces entre l’utilisateur et la machine est un facteur déterminant de succès.

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.