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.

Simulateur de vol Flight Simulator

Contrairement à ce que peuvent laisser penser quelques écritures dans les magazines et blogs de jeux vidéo, Flight Simulateur n’est pas un jeux vidéo à proprement dit, mais plutôt un simulateur de vol très réaliste, simulant le plus fidèlement possible le pilotage d’avions réels avec tout ce qu’un avion peut comporter comme commandes et comportements, incluant le volant de contrôle, les leviers de gaz, les pédales, un aperçu réaliste sur le cockpit avec une vue sur les contrôles de navigation, comme l’altitude, la pression atmosphérique, la vitesse du vent, même avec une simulation de la communication avec les tours de contrôle…etc.

En fait, Flight Simulateur est une licence de Microsoft très très ancienne, du temps de MS-DOS en vrai, cependant il est dans cet article de parler de la dernière version de 2020, appelée simplement aussi Flight Simulator. La principale innovation de cette version qui nous intéresse réellement, c’est que pour la première fois dans l’histoire, Microsoft a réussi à faire une modélisation totale de la planète terre en 3d avec une échelle réelle de 1:1. Toute la planète est pour la première fois modélisée avec ses villes, ses océans, ses montagnes, tous ses paysages…etc, ça vient de détrôner Google Earth de Google jusque-là étant la représentation la plus fidèle de la terre, avec une couverture globale d’images satellites de celle-ci. Le simulateur a poussé encore le réalisme plus loin en ajoutant la possibilité de représenter en temps réel le fuseau horaire de l’endroit où on se trouve et simuler le jour et la nuit et les conditions météorologiques réelles de l’endroit. Les images photoréalistes en bas donnent un aperçu sur ce que l’application est capable de produire. Les images ne sont pas des images de synthèse mais elles sont rendues en temps réel par la carte graphique.

Techniquement parlant l’exploit n’était pas facile, modéliser la terre en 3d avait demandé à Microsoft beaucoup de ressources. Pour faire une modélisation 3d en manuelle en utilisant seulement les ressources humaines financièrement c’est pharamineux, ce qui a poussé Microsoft à s’appuyer grandement sur l’intelligence artificielle. Effectivement à l’aide de ses serveurs Azure cloud services pour les ressources en calculs, ajoutant à cela ses images satellites de Bing map (le concurrent de Google Earth), et mettant des opérateurs humains pour superviser l’intelligence artificielle, tout ça a permis sur une grande échelle à réaliser cet exploit. Néanmoins beaucoup de travail reste à faire et beaucoup de zones de la terre ne sont pas encore parfaitement modélisées, mais d’après Microsoft des équipes dédiées pour cela continuent le travail pour encore pas mal de temps, peut-être pour des années pour réussir la modélisation à 100% de la terre, néanmoins ça reste une première mondiale. La vidéo en bas donne un aperçu sur le fonctionnement du simulateur.

Flight Simulator vs reality