Micro Systèmes n°101 octobre 1989
Micro Systèmes n°101 octobre 1989
  • Prix facial : 30 F

  • Parution : n°101 de octobre 1989

  • Périodicité : mensuel

  • Editeur : Société Parisienne d'Edition

  • Format : (203 x 271) mm

  • Nombre de pages : 198

  • Taille du fichier PDF : 160 Mo

  • Dans ce numéro : première mondiale... tous les secrets du bios.

  • Prix de vente (PDF) : gratuit

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FENETRE SUR Scène constituée avec des primitives 3D élémentaires, sphères et parallélépipèdes. Tous les objets représentés sont cependant aisément identifiables. en volume, d'où leurs appellations respectives. Cependant, et c'est là un point qui prête parfois à confusion, dans l'esprit de certains, les supports de ces deux types d'images étant plats (écran, papier, diapositive...), il s'ensuit que les images 3D ne sont pas tridimensionnelles, mais bel et bien bidimensionnelles. Si cela n'a aucune espèce d'importance pour les images 2D, il n'en va pas de même pour les images 3D. Pour ces dernières en effet, le volume omniprésent à tous les stades de fabrication disparaît dès l'affichage. On se retrouve dans le cas d'un sculpteur qui, ayant fait fabriquer sa sculpture par des machines, ne pourrait observer sa création que sur photographie ou par le biais d'un écran vidéo. Il y a donc, à la visualisation, perte d'une partie de l'information : celle relative à la perception effective du relief qui permet de faire parfaitement la différence entre un objet et sa photographie. Regardée sans la technique permettant la visualisation directe en relief, l'image représentant deux pianos l'un au-dessus de l'autre est interprétée comme une simple répétition de l'image elle-même (voir illustration). Lorsque vous saurez la voir en relief, vous pourrez constater qu'il n'en est rien. La scène représente en fait un piano dans une pièce où est accrochée au mur une photographie de ce même piano vu sous le même angle dans cette même pièce. Cette perte d'informations, inhérente aux supports bidimensionnels, si elle est négligeable dans le cas des clips, spots et autres logos, est particulièrement dommageable dans les ap- 1 50 - M ICRO-SYSTEM ES plications scientifiques lorsque le sujet étudié ne peut l'être que par le biais de sa représentation en images de synthèse. En effet, il est clair que l'on ne peut pas faire d'observations complètes si l'on ne dispose que d'une représentation incomplète de ce que l'on veut étudier. Prenons, à titre d'exemple, un domaine de recherche en plein essor : l'ingénierie moléculaire. Dans ce domaine, pour comprendre la structure des molécules et afin de mieux les utiliser ou d'en créer de nouvelles, il faut pourvoir visualiser les atomes composant ces molécules. Dans les cas où l'architecture de la molécule est particulièrement complexe, il peut être nécessaire, voir vital, d'en examiner l'intérieur. Dans l'état actuel de la physique, cela n'est guère possible. Les microscopes ne permettent pas de visualiser directement les atomes, et encore moins « d'éplucher » les molécules. De fait, la plupart des études se font non pas sur des échantillons de produits chimiques mais directement sur des maquettes numériques des molécules qui sont ensuite traduites en images de synthèse. Donner une épaisseur à l'image une gageure indispensable Aussi réalistes soient-elles, ces images ne donnent pas toujours la sensation de volume nécessaire à leur parfaite compréhension. Certaines, si elles présentent un aspect esthétique indéniable, n'en sont pas moins scientifiquement inexploitables. Le recours au 3D-Relief est alors inéluctable. Dans le cas d'une image plane, le relief n'est pas perçu directement puisqu'il n'y a qu'un plan visible, celui du support. Il est cependant recomposé en pensée par l'analyse d'une multitude d'indices. Cette analyse, très complexe, se fait inconsciemment car nous sommes habitués à voir perpétuellement en relief l'espace qui nous entoure. Ainsi, quand on observe les ombres, on s'aperçoit que cet aspect peut être source d'erreurs et conduire à des abérations, voire à une interprétation entièrement inversée du relief. En effet, nous sommes habitués à percevoir les objets avec la lumière venant d'en haut (lumière du soleil). Si l'objet représenté est éclairé par le bas, d'instinct nous le croyons éclairé par le haut et, pour rétablir la cohérence des ombres portées, nous inversons inconsciemment les bosses et les creux. D'autres indices plus subtils entrent en ligne de compte. L'observation des couleurs et de l'affaiblissement de leur luminosité permet de distinguer, en corrélation avec l'effet de perspective, les parties les plus proches des parties les plus éloignées d'un même objet. La connaissance, ou l'ignorance, que l'on a du sujet observé sont autant de facteurs permettant une interprétation correcte, ou erronée, de l'image. Dans tous les cas, le relief n'est donc pas observé directement. Il est imaginé, interprété. Ce qui laisse toujours la place pour des erreurs. Doit-on en conclure qu'il est impossible de restituer la tridimensionnalité sur un support bidimensionnel ? Octobre 1989
Création et observation du relief en infographie La capacité de voir en relief vient du fait que nous possédons deux yeux. Décalés en moyenne de 63,4 mm, les yeux enregistrent chacun une image légèrement différente. Ces différences minimes sont dues au caractère tridimensionnel de la plupart des scènes que nous regardons. Si nous fermons un ceil, vision monoculaire, nous ne percevons plus le relief, car ce dernier nécessite la vision binoculaire ; nous ne pouvons que l'imaginer. Pour vous en convaincre, essayez d'enfiler un fil dans le chas d'une aiguille en ouvrant un seul oeil... Pour créer des images 3D-Relief, il faut donc deux images 3D, l'une correspondant à l'oeil droit et l'autre calculée d'un point de vue correspondant à la position de l'oeil gauche. Obtenir de telles vues — on parle de couples stéréoscopiques — ne pose aucun problème. N'importe quel logiciel de dessin 3D fait l'affaire. La véritable difficulté réside dans l'observation de ces couples. Chaque oeil ne doit voir que l'image qui lui correspond, et celle-ci uniquement. Il existe plusieurs solutions qui ont toutes un point commun : elles nécessitent un accessoire pour observer les couples stéréoscopiques. Les deux solutions les plus connues sont le stéréoscope, sorte de jumelle dans laquelle on glisse le couple d'images, et les anaglyphes, lunettes rouge-vert. Le procédé anaglyphique a fait l'objet d'une démonstration, malheureuse- ment peu concluante, à la télévision il y a quelques années avec la projection du film TV en relief La créature du lac. Outre le fait que ces lunettes ne permettent que la vision d'images en noir et blanc, à la condition que la TV soit correctement réglée en contraste, luminosité et couleur ; elles présentent l'irrémédiable défaut... de devoir être utilisées, tout comme le stéréoscope. Si l'on veut observer le relief sans appareil aucun, il faut reprendre le problème a sa source. La seule chose qui nous empêche de commander chacun de nos yeux indépendamment l'un de l'autre est le réflexe de convergence des axes de vision. Quoi que nous regardions, nos deux yeux regardent toujours dans la même direction. Du fait de ce réflexe, nous ne pouvons pas regarder un couple stéréoscopique de telle sorte que chaque oeil regarde une seule des deux vues, celle qui lui est destinée. Il semble inconcevable, a priori, de pouvoir se débarrasser du réflexe de la convergence. Et pourtant cela demeure tout à fait possible. Nous devons le procédé à Léonard de Vinci et à sa découverte : la vision croisée. Simple curiosité à son époque, la vision croisée ne put être réellement exploitée avec profit qu'après l'invention de la photographie. Auparavant, hormis pour quelques volumes géométriques très simples, il était impossible de créer par le dessin ou la peinture des couples stéréoscopiques. Avec la photographie, la stéréoscopie se développa puis s'essouffla. On s'aperçut très vite que, pour la plupart des images, le relief n'était pas une nécessité. Dès lors, la vision croisée ne fut plus utilisée qu'entre initiés dans certaines activités très spécifiques : détection des V2 sur leurs rampes de lancement au cours de la Seconde Guerre mondiale, observation du sol de la planète Mars par la sonde Viking, cartographie du Yémen par le satellite Spot... La nécessité actuelle, notamment dans tous les domaines scientifiques, de pouvoir exploiter toute l'information contenue dans les images de synthèse a conduit à la redécouverte du relief et de la vision croisée. La technique de la vision 3D en relief La méthode d'observation du relief en vision croisée repose sur une constatation très simple : en louchant légèrement, vous vous affranchissez du réflexe de convergence. Vos deux yeux regardent deux endroits différents. Or, c'est là très exactement ce que nous cherchions. On peut objecter qu'en louchant on y voit double, et flou de surcroît. C'est tout à fait exact. Vous voyez double car vos yeux ne convergeant sur aucun endroit précis ne peuvent pas former une image unique. Vous voyez flou parce que votre cerveau n'a pas d'image cohérente sur laquelle faire une « mise au point ». Cette mise au point est un autre réflexe oculaire inconscient. C'est ce réflexe qui nous permet de voir toujours net, quelle que soit la distance qui nous sépare de l'endroit que nous regardons. Mais, supposez maintenant que l'on CROISE les vues d'un Ventilateur encadré de miroirs sur table de marbre digitalisée. Quand les reflets encombrent l'image, le 3D-Relief aére l'espace. Octobre 1989 MICRO-SYSTEMES - 1 51



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