d) Les différentes familles d'images de synthèse
Les images de synthèse sont
générées par ordinateur, mais elles se divisent en deux
"familles" bien distinctes : les images de synthèse non interactives,
où la priorité va à la recherche du réalisme et de
la qualité de l'image, et les images de synthèse interactives,
pour lesquelles l'essentiel est la recherche d'une réponse des
données constituant le monde virtuel, réagissant à la
commande de l'opération, aussi rapidement que possible.
Les images de synthèse non interactives
Le but recherché à travers l'image de synthèse non
interactive est principalement visuel. La première application possible
est la
visualisation scientifique
. Il s'agit alors de donner une
représentation, sous forme d'image, d'un objet ou d'un
phénomène réel mais invisible ou difficilement
reproductible à l'aide des techniques d'images traditionnelles (c'est le
cas des images scientifiques, telles que la fission de l'atome, la collision de
galaxies...). Le deuxième type d'application est ce qu'on appelle
communément la
synthèse d'image
. Il s'agit alors de
fabriquer une image d'un objet ou d'une scène réaliste ou
surréaliste, totalement inventée. Cette notion de réalisme
est d'ailleurs ambiguë et, dans ce premier type d'application, accessoire.
Le réalisme, pour un physicien, renvoie à la notion d'exactitude,
tandis qu'il signifie plutôt crédibilité pour le graphiste.
L'image de synthèse peut parfaitement être "réaliste" ou
non réaliste. Il s'agit du seul choix de l'opérateur. A noter
d'ailleurs qu'on peut parfaitement mélanger images réelles
(d'objets numérisés) et images de synthèse, ce qui est
courant.
Les principales applications des images de synthèse non interactives se
trouvent dans le domaine audiovisuel (cinéma, télévision).
La priorité est donnée à la qualité de l'image et,
souvent, au "réalisme" des situations. Les "effets
spéciaux" du
cinéma et de la publicité sont l'une des applications les plus
connues et les plus saisissantes des images de synthèse non
interactives. Les temps de calcul d'images sont alors très longs pour
parvenir à un graphisme parfait, plusieurs heures, voire plusieurs jours
pour une seule image.
Les images de synthèse interactives
L'interactivité consiste à intervenir sur les
éléments du monde 3 D présent dans la machine, ce qui
a pour effet de produire une image différente avec une réaction
suffisamment rapide pour qu'on ait l'impression d'avoir agi sur un objet
réel. Pour reprendre l'exemple du carré (en 2 D)
donné dans le premier encadré, on a vu que chaque 1 se traduit en
image par un
pixel
noirci, la suite des
pixels
forme à
l'œil nu une ligne continue qui constitue,
in fine
, un
carré. Mais il suffit de déplacer de quelques crans une ligne ou
une colonne de 1 pour changer la figure géométrique ... et
transformer le carré en rectangle.
Dans cet exemple, l'opérateur intervient sur l'encodage, sur le tableau
des chiffres et la modification de l'image est immédiate, en temps
réel. Le principe est le même pour une image 3 D. Le temps de
calcul de l'image est simplement plus long. L'essentiel est de savoir que
chaque image est recalculée en fonction des ordres donnés par
l'opérateur à la machine. Dans l'état actuel des
possibilités techniques, l'effet recherché n'est plus la
qualité graphique ou le réalisme, mais est le temps de
réaction de la machine pour faire apparaître une nouvelle image.
Les images de synthèse interactives sont utilisées principalement
pour la simulation ou, plus exactement, la formation sur simulateurs. Il y a,
en permanence, un arbitrage à faire entre qualité graphique de
l'image et vitesse de réaction. C'est en développant notamment
cette réactivité, tout en ménageant une bonne
qualité d'image, que l'on passe à la réalité
virtuelle.