Charge de cours en Image Calculee
a IPT Universite Paris 8
[ Proprietaire du cours ].
( Cours semestriel pour étudiants de deug en Arts Plastiques, etc ... )
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Dans cette page, il y a 3 parties :
- Caracteristiques et Specificites .
- Applications et Classifications .
- Animation .
Caracteristiques et Specificites
- les objets dans l'image calculee (3D) peuvent etre transformes et manipules a volonte .
- l'image est stockee sous forme de code numerique dans la memoire de l'ordinateur .
d'ou la possibilite de la dupliquer rapidement et de la communiquer a grande distance via
le reseau de telecommunication (internet) .
- possibilite de recomposition de tous les elements constitutifs de l'image .
- possibilite de creation par etape, d'enregistrer chaque etape. Il est ainsi possible de
faire des essais avec le "droit a l'erreur" .
- creation a distance via les telecommunication .
- visualisation d'objets et de phenomenes n'existant pas ou impossible a representer dans
la realite .
- visualisation dans tous les aspects .
- les materiaux de creation des images calculee sont des "informations", qui sont contenues
dans les modeles mathematiques. On manipule des informations pour creer .
- le support de visualisation est distinct du support de stockage .
- possibilite de corriger ce qu'on a deja cree depuis un certain temps .
- l'image peut etre creee avec des millions de couleurs (actuellement plus de 16.7 millions) .
- concept de "realite virtuelle" (technologie immersive) .
- le modele et la scene peuvent ne pas exister reellement .
- toutes les informations dans l'image y sont apportees .
- etc ...
Classifications et Applications
Type des images calculees ( image informatique ) :
- Image calculee 3D :
- Nature :
Les objets de l'image sont fabriques et ils sont libres et independants.
Possibilite de penetrer dans l'objet .
- Methodologie :
Creation dans la geometrie de l'espace. Construction d'objet volumique par
des equations et des algorithmes de creation 3D .
- Exemple : une sphere.
- Image calculee 2D :
- Nature :
Les objets de l'image sont liés au support de visualisation (surface).
Impossibilite de penetrer dans l'objet .
- Methodologie :
- Vectorielle :
- Creation dans la geometrie plane. Construction d'objet plat par des equations.
Sauvegarde des parametres de construction .
- Exemple : un cercle.
- Matricielle (bitmap) :
- Creation directe pixel a pixel par des algorithmes pour dessiner. Sauvegarde de toute l'image .
- Exemple : dessin a main levee .
- Scannerisee (digitalisee) :
Scanner une image (photo), puis traitement numerique.
- Pixel (picture element) : point elementaire constituant l'image.
- Remarque 1 :
Image numerique est une image en mosaique formee de pixels.
- Remarque 2 :
On appelle Image Composite, une combinaison des images calculees et des images reelles.
On appelle Traitement des Images, la modification et l'analyse des images digitalisees.
Dans le cadre de l'analyse, on cherche a en extraire des informations.
Comme domaines d'application du traitement d'images, on peut citer: la teledetection, la
reconnaissance des formes, la fonction vision en robotique, etc
Classifications et Applications
- Trois dimensions
- Images calculees 3D :
- Artistique et esthetique :
Art, publicite, television, cinema, decoration, architecture, urbanisme,
logo, generique, etc
- Formation et communication :
Simulateurs, communication d'entreprise, enseignement des sciences (EAO), etc
- C A O puis F A O :
- Calcul des structures et techniques :
Analyse mecanique, thermodynamique, aerodynamique, batiment, robotique, etc
- Etudes des formes :
Design, habillement, protheses dentaires, vue eclatees (dessin industriel), etc
- Visualisations scientifiques 3D :
- Physique: meteorologie, astronomie, physique nucleaire, etc
- Medecine: corps humain, etc
- Chimie: molecules, etc
- Botanique: plantes, etc
- Deux dimension (image plate) :
- Images calculees 2D (palette) :
- Artistique et esthetique :
Illustration, art graphique, television, cinema, tissu, habillement,
coiffure, clips, etc
- Cartographie, coloriage, logo, pictogramme, etc
- Simulation, schema de representation (organigramme), etc
- D A O :
Dessin industriel, plans en architecture, epure, dessin a main levee, etc
- Schematiques :
Circuits electroniques, schemas de microprocesseurs, etc
- Representation visuelle de donnees (grapheurs) :
- Business graphic simple (histogramme, camembert, etc)
- Graphique en 2D 1/2 (pseudo 3D ou pseudo perspective)
- Visualisation scientifique 2D :
- Theorie du chaos : tourbillon, ecoulement, etc
- Medecine (anatomie) : Image scanner, RMN, echographie, etc
- Images digitalisees :
Retouche et trucage photographiques, effets speciaux, etc
- Abreviation utilisees :
- E A O : Enseignement Assiste par Ordinateur.
- R M N : Resonance Magnetique Nucleaire.
- C A O : Conception Assistee par Ordinateur.
- F A O : Fabrication Assistee par Ordinateur.
- D A O : Dessin assiste par Ordinateur.
Animation
Le contenu d'une animation en image calculee comporte des composantes Multimedia (texte, image et son).
Le scenario, la mise en scene sont en rapport avec le contenu specifique de l'image calculee.
L'animation en image calculee (3D) se fait sur les 4 elements de l'espace infographique (scene) :
les objets, les lumieres, les cameras et les trajectoires .
- Methodologie d'animation.
- Mecanique et Dynamique.
Mouvement et deplacement des 4 elements de l'espace infographique (scene).
- Les objets :
- Concept des "images clefs" :
Application de l'interpolation et transformation geometrique.
- Motion blur, cinematique inverse, calcul par elements finis, etc.
Application des equations et des algorithmes.
- Methodologie de l'Intelligence Artificielle.
Methode comportementale, etc.
- Les cameras :
Transformation geometrique et equations.
- Les lumieres :
Transformation geometrique et equations.
- Les trajectoires :
Transformation geometrique et equations.
- Metamorphose et Deformation
Transformation des parametres des 4 elements de l'espace infographique (scene).
- Objets :
- Interpolation des :
- Forme et geometrie.
- Texture et coloration.
- Eclatement :
(systeme des particules, crash mapping, etc)
- Lumieres :
Interpolation des Intensites des lumieres.
- Camera :
Transformation des parametres de la camera.
- Les trajectoires :
Transformation des parametres de la trajectoire .
- Presentation d'animation.
- Sequentielle :
- Mouvement :
- Une suite d'images dans un prolongement logique d'un mouvement realiste.
(scenario).
- Un mouvement realiste est compose environ de 24 images par seconde.
- C'est grace a la "persistance retinienne" qu'on peut voir les mouvements
realistes.
- Exemples : cinema, publicite, film de demonstration et de presentation,
video, etc.
- Defilement :
- Presentation d'une suite d'images.
- Exemples : diaporama, clips, etc.
- Interactive :
- Interactif, adj = Qualifie les materiels, les programmes ou les
conditions d'exploitation qui permettent des actions reciproques
en mode dialogue avec des utilisateurs ou en temps reel avec des
appareils.
- Exemples : Cd rom, jeux videos, simulateurs, bornes interactives, Internet,
etc.
- Les 3 parametres de l'animation :
(Sequentielle en movement)
- Trajectoire :
- Saisi avec capteurs (motion capture).
- Calcul des equations.
- Temps.
- Vitesse.
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