Introduction
La synthèse d'image 3D souvent abrégée 3D (3D pour Trois Dimensions : x,y,z, les trois axes qui constituent le repère orthonormé de la géométrie dans l'espace) est un ensemble de techniques notamment issues de la CAO qui permet la représentation d'objets en perspective sur un moniteur d'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble...). Elle est actuellement très utilisée en art numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information ayant été quantifiée et échantillonnée, par opposition à une...) dans l'industrie du film, initiée par les studios Pixar (Pixar Animation Studios (NASDAQ : PIXR) est une société américaine de production de films en images de synthèse dont le siège social est situé à Emeryville en Californie. Elle est surtout connue pour ses...) et ILM et, depuis 1994, dans beaucoup de jeux vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de son, sur un support adapté à l'électronique et non de type photochimique. Le mot vidéo...).
Image réaliste réalisée avec Maya et Mental Ray
Histoire
La dénomination images 3D est le nouveau nom donné à ce qu'on appelait dessin ou peinture en perspective depuis la Renaissance.
Voici un exemple de vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) perspective réalisée par Piero della Francesca en 1475. Certains peintres s'aident du perspectographe, première machine à dessiner en 3D, pour leurs compositions picturales.
La cité idéale (1475), longtemps attribuée à Piero della Francesca
La différence est que, avant l'apparition des ordinateurs, la perspective était obtenue par des méthodes graphiques dérivées directement de la géométrie projective (En mathématiques, la géométrie projective est le domaine de la géométrie qui modélise les notions intuitives de perspective et d'horizon. Elle étudie les propriétés des figures inchangées par...). Actuellement, les dessins sont calculés numériquement en partant des données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) numériques tridimensionnelles. Ceci permet de changer facilement le centre de projection (La projection cartographique est un ensemble de techniques permettant de représenter la surface de la Terre dans son ensemble ou en partie sur la surface plane d'une carte.) et ses différents paramètres. En particulier, on peut calculer des séries de projections en déplaçant le point (Graphie) de projection et réaliser ainsi des animations.
Les images de synthèse informatiques actuelles reposent sur les mêmes principes de projection sur un plan et sont indissociables de l'histoire de l'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les ordinateurs, les...). Les images de synthèse ont débuté au début des années 1950, aux États-Unis, et étaient réservées à la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...), notamment universitaire. On construisit un système composé d'un tube cathodique (Le tube cathodique (CRT ou Cathode Ray Tube en anglais), fut inventé par Karl Ferdinand Braun. Le dispositif est constitué d'un filament chauffé, de cathodes et d'anodes en forme de lentilles trouées qui soumises à...) et d'un crayon optique (L'optique est la branche de la physique qui traite de la lumière, du rayonnement électromagnétique et de ses relations avec la vision.), d'après une idée de Ivan Sutherland, du Massachusetts Institute of Technology (Le Massachusetts Institute of Technology ou MIT, en français Institut de technologie du Massachusetts, est une institution de recherche et une université américaine, spécialisée dans les domaines de la science et de la...) (MIT), pour le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) aérien de l'armée de l'air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est...), puis en 1961 on ajouta sur l'écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées...) une croix pour indiquer la position du crayon optique. On pratiquait alors de l'image 2D, puis de l'image 3D, plus coûteuse en temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) de calcul et financièrement.
Puis les universités se servirent également des images 3D, et en 1967, l'université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission (études supérieures)....) de l'Utah se spécialisa dans ce domaine, en particulier les professeurs David C. Evans et Ivan Sutherland, qui essayèrent de modéliser divers objets tels que la voiture d’Ivan Sutherland, et qui fonderont en 1968 la société Evans & Sutherland. Puis en 1970, Xerox (Xerox est une entreprise américaine, basée à Stamford (Connecticut).) créé le PARC (Un Parc est un terrain naturel enclos,[1] formé de bois ou de prairies, dans lequel ont été tracées des allées et chemins destinés à la chasse, à la promenade ou à l’agrément. Il se distingue du Jardin public par...) (Palo Alto Research Center), qui travaillera très librement, car sans objectifs commerciaux ; il en émanera de nombreuses découvertes que Xerox ne saura pas exploiter. En 1975 fut créée une des plus célèbres images de l'infographie (L'infographie (aussi appelée faussement image de synthèse, terme qui se rapporte plus spécifiquement à la création d'images à vocation perspectiviste...), la théière, devenue depuis un objet (De manière générale, le mot objet (du latin objectum, 1361) désigne une entité définie dans un espace à trois dimensions, qui a une fonction précise, et qui peut être désigné par une étiquette verbale. Il est...) classique de test pour les applications 3D. La théière qui a servi de modèle repose maintenant au Boston Computer Museum, près d'un ordinateur qui reproduit son image en trois dimensions (Dans le sens commun, la notion de dimension renvoie à la taille ; les dimensions d'une pièce sont sa longueur, sa largeur et sa profondeur/son épaisseur, ou bien son diamètre si c'est une pièce de...).
Jusqu'aux années 1980, peu de personnes abordaient ce domaine en raison des coûts du matériel. Mais l'apparition des ordinateurs personnels, tels le Xerox Star, l'IBM-PC en 1981, et l'Apple (Apple, Inc. (Apple Computer, Inc. jusqu'en janvier 2007 ; apple signifie « pomme » en anglais) (NASDAQ : AAPL) est une société multinationale dont l'activité...) Macintosh (Macintosh (prononcé /makintɔʃ/) ou Mac est une série de différentes familles d'ordinateurs personnels conçus, développés, et vendus par Apple. Le premier...) en 1984, ont démocratisé l'utilisation de la 3D pour l'étude, la production… L'évolution de la technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) aboutit à de superbes simulations de navettes ou fusées par la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA, est l'agence gouvernementale responsable du programme spatial des États-Unis...), ou de paysages et de visages.
Mais c'est à partir des années 1990 que l'image de synthèse et la 3D se démocratisèrent et se développèrent de façon importante, avec notamment l'arrivée de matériels plus puissants permettant le temps réel, comme des cartes 3D chez Silicon Graphics (Silicon Graphics, Inc. (SGI), est une société américaine qui construit des stations de travail (workstations) dédiées aux domaines de l'infographie, de la 3D et du traitement vidéo.) sur des stations de travail haut de gamme puis plus tard dans les ordinateurs grand public PC avec des cartes 3D comme la 3DFX (3dfx Interactive était une compagnie spécialisée dans la production de cartes graphiques 3D. Elle fut fondée en 1994 par Gordon Campbell, Scott Sellers, Gary Tarolli et Ross Smith, conscients qu'aucune solution...) ou dans les consoles de jeux comme la PlayStation, la Dreamcast. Depuis, l'accélération (L'accélération désigne couramment une augmentation de la vitesse ; en physique, plus précisément en cinématique, l'accélération est une grandeur vectorielle...) 3D est partie intégrante des matériels informatiques.
September 05, 2020 at 07:31PM
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