Grand oral du bac : L'IMAGE DE SYNTHÈSE
Publié le 28/01/2019
Extrait du document
sont conçues pour élaborer certains composants et dispositifs mécaniques, électriques, électromécaniques et électroniques: bâtiments, corps d'automobile, coques d'avion ou de bateau, structures de réseaux électroniques...
La simulation et l'animation permettent de produire avec des images de synthèse le comportement d'objets réels et simulés. Les entités mathématiques les plus abstraites, issues par exemple de la mécanique et de l'écoulement des fluides, des réactions nucléaires et chimiques, reçoivent grâce à l'infographie une illustration souvent surprenante. Des logiciels comme Mathématica ou Mat/ab, désormais accessibles aux étudiants et aux lycéens, facilitent l'approche de la géométrie non-euclidienne et des systèmes mathématiques complexes grâce à une technique de représentation évolutive.
Applications artistiques
Limage de synthèse touche à l'art dès lors qu'elle participe de plus en plus activement à des domaines tels que le cinéma (Toys Story de John
Du pixel à la couleur
Au début des années 1980, l'infographie est hyperspécialisée, en grande partie parce que le matériel coûte cher et que les programmes à base de graphiques sont peu nombreux. Les ordinateurs personnels intégrant des écrans à balayage de trame (Macintosh, clones de PC) popularisent l'utilisation du graphique à matrice de points. Une matrice de points est une représentation binaire (composée de 0 et 1) du tableau
City of future par Misc-General. L'architecture et l'urbanisme emploient les images de synthèses pour modéliser les projets ou visualiser l'évolution des quartiers ou l'impact de nouvelles infrastructures, par exemple autoroutières.
▼ Géométrie fractale, zoom sur un ensemble de Mande/brot. Ce physicien français a révolutionné la géométrie en appliquant des règles mathématiques à l’étude de formes considérées jusque-là comme aléatoires. Cette nouvelle science permet de mesurer avec précision des tracés irréguliers, comme ceux d'un fleuve ou d'une côte.
rectangulaire de points qu'est l'écran. Les points sont appelés pixels (contraction de l'anglais pic-ture element).
Limage complète sur l'écran est formée par la trame, un ensemble de lignes de balayage horizontales dont chacune est une rangée de pixels indépendants; la trame est ainsi stockée comme une matrice de pixels représentant l'espace entier de l'écran. Limage est entièrement balayée par le contrôleur vidéo, ligne par ligne, de haut en bas et inversement. Lintensité du faisceau est réglée pour contrôler l'intensité de chaque pixel. Un simple dessin en 20 peut être représenté de différentes façons: par un simple trait, par un trait vectorisé où chaque ligne est indépendante, par des lignes en pointillé dont le vecteur n'est pas
«
L'
image de synthèse
Carte en relief de l'Australie et de ! la Nouvelle-Zélande.
À partir de photos a aériennes ou satellites, l'imagerie de synthèse
permet de réaliser des cartes topographiques en
associant procédé analogique et process us digftaux.
L' imagerie médicale permet d'établir ..,.._
des diagnostics précis beaucoup plus
facilement qu'avec les analyses traditionnelles.
graphiques de David Latham, chercheur britan
nique, ou de Char Davies, artiste et informaticienne
canadienne inventent des mondes virtuels qui
sont des créations pures.
En France, depuis 1985,
l'association Art 3000 tente de mettre en lumière
des artistes qui s'intéressent à la recherche de
nouvelles représentations à partir de l'outil infor
matique.
Ces artistes de l'image de synthèse se
retrouvent chaque année dans des salons interna- �
tionaux très suivis par l'industrie et par un certain �
public : notamment les rencontr es du Siggraph, :
qui ont lieu chaque année en juillet dans un lieu 2
di fférent et dont les annales sont disponibles �
depuis 1976, et le salon Imagina de Monte-Carlo, :.:
qui se tient aux environs du mois de mars et ras
semble entreprises, créateurs et matériels.
Genèse d'une technique
Justement, quelle est l'origine d'un tel matér iel?
Les évolutions ont surtout concerné le contrôle
de l'image à l'écran et son impr ession sur papier .
Déj à, au début de l'inf ormatique , une sortie
gra phique primitive était possible sur des repro
graphes tels que les Télétypes ou les imprimant es
matricielles.
L'ordinateur Whirlwind, développé
en 1950 au MIT (Massachusetts lnstitute of Tech
nology de Boston, États-Unis), poss édait des
écrans à rayo ns cathodique s gérés par ordinateur
pour les sorties d'information et des caméras
produisant les copies sur papi er.
En 1955, l'interface homme-machine est inven
tée par l'Américain Gilmore et également mise
au point au MIT La TIC 0 est une machine qui
crée une int erface homme-machine authentique
en utili sant un osc illoscope d'afficha ge, un
crayon optique, une flexowriter (une sortie per
manente sur ruban perforé) et la simulation de
1926 touches
de fonction sur écran, etc.
On y trouve
déjà tous les principes de la publ ication assistée
par ordinateur (PAO) puisque, sur l'écran noir de
l'oscillo scope, apparaît en vert une simulation de
clavier que l'on peut activer avec un crayon
optique ressemblant à un pistolet de martien.
En
19 59, mémoire virtuelle et multiprogrammation
sont inventées sur l'Atlas 1 de l'un iversité de Man
che ster (Angleter re), ce qui introdui t deux
conc epts fondamentaux : une augmentation de
la mémoir e centrale (mémoire virtuelle) et la
réalisation de plusieur s tâches en même temps,
condition sine qua non pour la synthèse d'image.
En 1960, l'Am éricain Marvin Minsky teste,
touj ours au MIT , des programmes de jeux de
gue rre dans l'espace, animés par une manette
sur le PDP 1, ordinateur de Digital.
C'est Space
War, créé par Steve Russell: il faut piloter un
vaisseau spatial, couper les réacteurs, se mettre
en orbite stable sans se fair e heurter par des
astéroïdes.
Puis vient Adventure, qui est un jeu
uniquement textuel et qui obéit aux fonctions
de mouv ement écrites.
En 1966, ce même
Russell coréalisera avec Ralph Baer les créa
tions graphiques de l'Odyssée de l'espace pour
Stanley Kubrick, séquence qui deviendra une
console de jeu vidéo.
Mais la vraie révolution vient d'une thèse: en
19 63, au MIT, Ivan Sutherland invente le crayon
optique photostyle grâce au progr amme
Sketc hpad, qui permet d'obtenir des graphiques
à l'écran.
Cette invention ne sera redécouverte
que vingt ans plus tard.
Il introduit des struc
tures de donné es pour stocker des hiérarchies
de symboles construites à partir d'une copie
simple de com posantes standards, une tech
nique apparentée à l'uti lisation des gabarits en
plastique pour le dessin des symboles des cir
cuits électroniques.
Il reprend également l'idée
du crayon optique et en fait un outil de dessin
grâce à un dispositif de détection de lumière
émise par les objets à l'écran.
Même chose pour Dougla s Engelbart qui, en
19 68, met au point la souris, source de la convivia
lité hom me-machine : cette invention sera reprise
' Pour rendre évidents des processus du vivant
difficiles à observer dans la réalité,
l'i mage de synthèse est un outil pédagogique
de qualité performante, qui permet de visuali ser
des phénomènes impossible à voir..
»
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