Mme M. Chibani Présentée par : univ-oeb

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Mme M. Chibani Présentée par : univ-oeb
Université Larbi Ben Mhidi-Oum El Bouaghi
Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature
                        et de la Vie

                                                            Présentée par :
                                                            Mme M. Chibani
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SOMMAIRE

1. Définitions
2. Domaines d’utilisation
3. Concepts de Base
4. OpenGl

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1.   L'Infographie

    Désigne tout ce qui est graphisme sur ordinateur. Plus spécialement la
     génération d'image grâce à l'outil informatique.

 Les images produites par ordinateur sont désignées par le terme image de
     synthèse, elles n'ont été crées à partir d'aucune image préexistante. Dans leur
     forme originale, ces images ne sont qu'une suite ordonnée de 0 et de 1.

 Ces fichiers sont interprétés par des logiciels spécialisés et il est nécessaire de
     faire appel au matériel adaptés pour les visualiser, ce sont des périphériques
     graphiques : écran, carte graphique, imprimante ou traceur……

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DÉFINITIONS
    Traitement D’images       Infographie

       Image originale       Modèle de l’image

      Caméra, scanner       Algorithme de synthèse

        Image codée             Image codée

     Algorithme d’analyse     écran, imprimante

      Modèle de l’image        Image affichée

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2.   L'Infographie interactive

 Implique que l’utilisateur a la possibilité d’interagir avec le programme en
utilisant divers périphériques d’entrée.
3.   Un système graphique interactive

 Est un équipement permettant de faire des applications graphiques de manière
     interactive.

 Un        tel     système      doit   comporter   non   seulement   le   matériel
     adéquate(périphériques graphiques et ordinateur), mais aussi le logiciel,
     permettant d’utiliser ce matériel pour une application donnée.

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4. Le logiciel d’un système graphique
Il peut être décomposée en plusieurs couches :

                          Programme d’application
                                        Compilateur
                         Librairie
                        graphique                 SGBD

                              Système d’exploitation

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5. Librairie graphique
Elle fournit les primitives graphiques permettant d’afficher des images sur un
écran ou une imprimante ex OpenGL.
(GL et OpenGL sont des librairies graphiques d'affichage trois dimensions).

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 Loisir
  les dessins animés
  Les films
  Les jeux vidéo
 Sciences et technologie
  Conception assistée par ordinateur
  Visualisation scientifique
  Simulateurs
  Graphisme (photoshop, illustrator...)
 Arts

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Toy Story

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Ratatouille

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King Kong

            11
Lord of the Rings

                    12
Avatar

Avatar

                  13
Quake

        14
Vue agrandie d'une tête d'impression

                                       15
Vue schématique d'une protéine (myoglobine)

                                              16
Fissure dans une plaque épaisse

                                  17
Simulateur de vol Boeing 747

                               18
Adobe Photoshop

                  19
Les sculptures virtuelles et bijoux

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 Les primitives graphiques
    Les primitives graphiques sont à l'origine de tous les objets créés par ordinateur. La
    primitive graphique la plus élémentaire est le point, vient ensuite le segment dont la
    génération fait appel à des algorithmes puis tout un ensemble de formes simples.
 Le pixel :
    Le pixel est l'élément le plus petit d'une image. On peut imaginer une image comme
      une grille où chaque case peut contenir une couleur unie, les cases ont toutes la
      même taille.

         La taille de l'image sera donnée donc par le nombre de pixels en horizontale et le
          nombre de pixel en verticale.
          Ex. : une image 320x200 est un rectangle de 320 pixels par 200, elle possède 6400
          pixels.

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•   Le pixel est défini par sa position dans l'image et par sa couleur. La position est
    déterminée dans un repère où l'unité est le pixel.

•   La couleur est définie par ses composantes Rouge, Bleue et Verte (codage RGB pour
    Red-Green-Blue).

•   Chacune est définie par sur un nombre défini de bit, plus il y a de bit alloué à chaque
    composante colorée, plus on peut coder de couleurs.

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 Différence entre la primitive de l’image et celle de l’écran :
•   Tout ce qui affiché à l’écran est composé de points lumineux, primitives de l’écran.
•   Le pixel est en effet composé d’un certain nombre de points lumineux. Pour un
    même écran, le nombre de points lumineux est fixe, par contre, le nombre de pixels
    est variable.
•   Si on augmente le nombre de pixels affichés, le nombre de points lumineux par pixel
    sera réduit. Un pixel paraîtra donc plus petit.

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 Image et restitution :

•   Il existe une grande différence entre l'image et sa restitution.

•   L'image en informatique est d'abord une suite ordonnée de 0 et de 1 conservée sur
    support adapté.

•   L'image informatique n'a donc aucun point commun avec les autres images, elle
    dépend totalement de sa restitution, un tableau restera toujours le même dès lors
    que l’on le regarde directement.

•   Une image numérique n'existe pas naturellement en tant qu'image. La restitution la
    plus courante est celle du moniteur

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 Le segment :

• Si l'on visualise bien l'image numérique comme un grille de pixels, on
  comprend que relier deux pixels par un segment revient à trouver sur cette
  grille le chemin qui s'en rapproche le plus. Pour obtenir le segment on
  allumera les pixels qui appartiennent à ce chemin.

• Le fait que le segment tracé ne paraisse pas droit est appelé "Aliasage".

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Ex.: on veut tracer la diagonale d'une image de 9 pixels par 5

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• Pour déterminer les pixels à allumer entre les deux pixels extrémités du
   segment, on dispose de nombreux algorithmes, plus ou moins
   performants (on mesure la perfomance au temps nécessaire à l’affichage
   de tout le segment).
• Tous les algorithmes basés sur la multiplication et la division, gourmands
   en temps de calcul. Par contre on peut utiliser des méthodes
   incrémentales tels que l'algorithme de Bresenham car elles utilisent
   beaucoup plus d'addition et de soustractions qui sont plus rapides.

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•   OpenGL est une librairie graphique de bas niveau utilisant les primitives
    géométriques de base : points, segments et polygones.

•   Elle est développée par l’entreprise «Silicon Graphics» et elle est
    constituée d’environ 200 fonctions Graphiques, de l’affichage de points et
    segments jusqu’au placage de textures sur des objets tridimensionnels.

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•   Disponible pour un nombre important de plateformes et de langages
    (initialement C et Fortran)

•   Environ 200 instructions distinctes exécutables au moyen du langage de
    programmation utilisé

•   Spécification d'objets graphiques et production d’applications graphiques
    3D interactives

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•    Standard de la programmation d'applications graphiques en CAO

•    Indépendant de la machine hôte

•    Existence des versions successives (ajout de nouvelles fonctionnalités)

•    Existence des releases suivantes:
    1.OpenGL: Version pour systèmes classiques: Stations de travail, ordinateurs
     portables, ... (programmation en C, Fortran, ...)
    2.OpenGL ES (Embedded Systems): Version pour systèmes embarqués:
     Téléphones mobiles, tablettes.

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3.OpenGL SC (Safety Critical): Version pour systèmes critiques: Aviation,
 industrie nucléaire, industrie de l'armement, ...
4.WebGL: Version dédiée à l'affichage 3D dans les navigateurs Internet
 (Programmation en Javascript)

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 Ce que fait OpenGL:

  • Définition d’un point de vue

  • Tracé de polygones

  • Organisation des objets dans une scène

  • Effets de profondeur (luminosité décroissante, brouillard, flou de type

     photographie)

  • Placage de texture

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• Éclairage des surfaces (en 3D)

• Lissage ou anti-crénelage (anti-aliasing) à la « rasterisation ».

 ce que ne fait pas OpenGL:

• Ne gère pas le fenêtrage,

• Ne gère pas les interruptions (interactions utilisateurs).

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•   Glut est une librairie d’outils (Utility Toolkit) permettant l’interfaçage de la
    librairie OpenGL.

•   Cette bibliothèque permet de s’affranchir des spécificités du systèmes
    d’exploitation pour exploiter OpenGL, notamment l’ouverture de fenêtre
    graphique    et     de   la   gestion   des   évènement      (souris,   clavier,
    redimensionnement, rafraichissement, etc.).

•   Elle est essentiellement utilisée pour la création de programmes de
    démonstrations.

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•   Un système simple de fenêtrage

•   Créer et gérer plusieurs fenêtres d’affichage

•   Gérer les interruptions (click souris, touches clavier, …)

•   Disposer de menus déroulant

•   Connaître la valeur d’un certain nombre de paramètres systèmes

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