L’avenir de l’intelligence artificielle dans l’industrie du jeu vidéo

Il y a 2 mois de cela s’est déroulée au Colorado aux États-Unis, la plus importante conférence en recherche scientifique concernant les nouvelles technologies utilisées dans la 3D et la synthèse d’image. La conférence en question s’appelle siggraph, et vous pouvez visiter le site officiel pour voir l’état de l’art sur les différentes technologies présentées dans la conférence. Mais pour notre part, comme illustré sur la vidéo en bas, on va juste s’intéresser à l’utilisation de l’IA dans les domaines qui peuvent aboutir dans le domaine du jeu vidéo. La vidéo question et celle de la chaîne Youtube Two Minute Papers, une chaîne très connue et répandue pour ses présentations de la recherche académique dans le domaine de l’intelligence artificielle.

L’intelligence artificielle dans synthèse 3D

L’apport de l’IA dans le domaine du jeu vidéo dans le futur sera sans doute non négligeable. Par exemple, sur la vidéo on peut voir l’évolution des techniques du texte vers image, qui permettent en utilisant l’IA, de générer des images de haute qualité en arrivant même à contrôler les personnages dans l’image en question, ainsi que les postures et les formes générales des personnages et des objets se trouvant dans l’image. On peut apercevoir aussi la génération automatique des vidéos par l’IA, qui commencent à devenir de plus en plus qualitatives et plus réalistes. Ou ce qui m’a vraiment impressionné, la génération d’objets en 3D à partir d’un texte, ce qui va grandement simplifier le travail des artistes dans le domaine vidéoludique. Sans oublier l’efficacité de l’IA à pouvoir faire la simulation physique réaliste avec peu de ressources, car pour faire la simulation réaliste en utilisant les méthodes classiques, la machine devrait être superbement puissante. Et le dernier point impressionnant dans cette conférence, c’est l’amélioration de la technique du Ray tracing, cette technique récemment intégrée dans les cartes graphiques pour plus de réalisme dans le rendu 3D. Les nouvelles techniques de simulation considèrent la lumière non plus comme un faisceau lumineux, mais comme des ondes électromagnétiques, ce qui est de plus en plus fidèle à la réalité physique du phénomène. 

Livre sur l’infographie

L’infographie est définie comme étant le domaine de création d’image numérique assisté par ordinateur, le domaine dans lequel des logiciels spécifiques sont utilisés pour aider à modeler des images et des illustrations graphiques, la suite d’Adobe avec ses logiciels phares Photoshop et Illustrator est sans doute la plus célèbre dans le domaine. Mais le livre dont on va parler ici concerne une autre définition du terme infographie, en Anglais c’est appelé Computer Graphics, et c’est la discipline de l’informatique englobant les études de méthodes pour générer et synthétiser du contenu visuel par ordinateur, généralement de la 3D (3 dimensions) mais ça peut inclure aussi de la 2D (2 dimensions), en d’autres mots c’est l’étude des algorithmes utilisés pour reproduire les scènes en 3D comme ceux utilisées dans les jeux vidéo, la simulation 3d, les environnements virtuels, les films d’animation 3D…etc.

Computer Graphics from Scratch – couverture

Le livre avec la couverture en haut est nommé Computer Graphics from Scratch, from scratch signifie à partir de zéro. L’auteur est un enseignant en infographie et il a avec le temps réussi à rassembler une collection d’articles sur les algorithmes du domaine, et qui a décidé un jour de tout mettre dans un livre, le livre est payant mais tous les articles dans le livre sont heureusement gratuits et disponibles sur le site de l’auteur. Le livre et le site sont subdivisés en 2 parties, une pour le Raytraycing, dans laquelle des techniques et des algorithmes sont expliqués pour générer de la 3D en images de synthèse, c’est généralement la 3D utilisée dans les films et les séquence vidéos en 3D, la particularité du Raytraycing c’est que ça permet de produire de la 3D réaliste et de très bonne qualité, mais elle n’est pas temps réel, son rendu doit passer par un processus très lent de précalcul pour générer une séquence vidéo. La deuxième partie est sur la Rasterization, ça concerne le rendu en temps réel de la 3D, c’est la technologie utilisée dans les jeux vidéo, le rendu est instantanément produit sans précalcul, mais la qualité de la 3D n’est pas aussi réaliste que le Raytraycing.

Micro3D engine – un petit moteur de rendu 3D

L’avantage de ce livre c’est qu’il traite les principaux concepts de mathématique et de la géométrie, qui sont généralement assez difficiles dans d’autres livres du même genre, et arrive à les simplifier au niveau d’un lycéen, les algorithmes sont aussi présentés d’une manière très simple et très claire, sans oublier de mentionner sa taille qui est de 200 pages, le rendant très accessible. J’ai eu par le passé l’occasion de travailler sur un Rasterizer, il est présenté sur la vidéo en haut, c’est un petit moteur de rendu 3D dans lequel j’ai implémenté les éléments de base dans un Rasterizer, à savoir la translation, la rotation, le changement d’échelle, la texture, l’élimination de faces cachées…etc, malgré qu’il lui manque encore beaucoup de choses comme, le chargement d’objet 3D, le shading, l’ombrage..etc. C’est l’un des projets que j’ai beaucoup apprécié la programmation et dont j’ai beaucoup appris, le code est très petit sur approximativement 3000 lignes de code en C, il est public et disponible sur mon dépôt GitHub et que vous pouvez tester par vous même par ce lien.