Synthèse d'image

L'infographie est la science de l'image numérique. Elle définit les graphismes créés et gérés par ordinateur, dont la gestion se base sur une station graphique composée d'éléments matériels comme le processeur et la carte graphique (leurs puissances déterminent la vitesse de réponse et de calcul des unités graphiques), les outils d'acquisition comme le numériseur ou la caméra banc-titre, les outils de manipulation comme la souris ou la tablette graphique. Elle se compose également d'outils de stockage comme le disque-dur ou la clé-USB et d'outils de restitution comme l'imprimante ou le moniteur d'ordinateur, d'une interface utilisateur qui permet l'interaction entre l'utilisateur et l'ordinateur et enfin du format de données qui assure l'intermédiaire entre l'image rendue et les éléments numériques de celle-ci.

Lors de l'introduction du concept dans la langue française vers les années 1980, elle désigne uniquement les graphismes, que l'on appelle alors « infographies » (information par le graphisme), destinés à mettre en image des informations généralement statiques au moyen de diagrammes, de cartes ou de schémas. Mais le concept d'infographie s'étant rapidement élargi à tous les graphismes produits par des moyens informatiques, on la distingue par le terme d'« infographie de presse », domaine où les infographies sont les plus utilisées.^[1] Cette activité est liée aux arts graphiques par les personnes qui l'appréhendent comme une forme d'expression artistique.

Il s'agit aussi de la technique qui consiste à finaliser le travail du graphiste à l'aide de l'outil informatique. Ce métier est né avec l’avènement de l’informatique (il est la continuité du graphisme).

Histoire

On mentionne depuis 1973 (IBM Systems Journal) et, à intervalles irréguliers depuis, la création expérimentale d'hologrammes par ordinateur.

Dès 1978, le laboratoire central de physique appliqué de l'université John Hopkins diffuse un cours qui sera traduit dans l'ouvrage de David F. Rogers "Mathematical elements for computer graphics" (adapté en français 10 ans plus tard par Jacques J. Lecœur sous le titre "Algorithmes pour l'infographie").

Elle devient dès lors une discipline majeure tant dans le dessin au trait que dans le rendu d'objets naturels. L'infographie s'empare de la gestion, la médecine, la télévision, l'industrie du spectacle (jeux vidéo) et du film (Tron) ainsi que toutes les disciplines scientifiques, mathématiques, aéronautiques, mécaniques et tous les domaines de conception en général, alors que l'informatique sortait tout juste du stade de la programmation sur carte perforée.

L'infographie originelle s'attache davantage aux techniques de traitement d'images (balayage de trame, fenêtrage, algorithme du peintre et autres de suppression de parties cachées, compression, recadrage, ombrage, couleur) qu'à la sémiologie graphique. Son évolution ne peut se comprendre que dans l'analyse de sa production numérique, tant dans ses traitements statiques ou dynamiques (animation) que dans ses résultats.

Au début des années 1990, presque tous les outils techniques étaient prêts pour être confiés aux graphistes. Les nouveaux artistes numériques se sont approprié le terme d'infographiste alors réservé aux ingénieurs concepteurs de ces outils.

Pratique

L’infographiste est une personne qui maitrise le travail de l'image (2D, 3D, logiciels PAO, web, etc.). C'est un spécialiste de l'image et de l'informatique. Il utilise des logiciels spécifiques dits de PAO (Publication Assistée par Ordinateur) pour la mise en page, la retouche de photos et d’images, le dessin vectoriel, la création de site Internet, etc. L’infographiste est amené à collaborer étroitement avec d’autres professionnels : directeur artistique, graphiste, photographe, scénariste, animateur 3D, architecte, imprimeur, webmaster, programmeur, chargé de communication

Les termes généraux pour désigner un pratiquant de l'infographie est « infographiste » ou « infographe ». Dans le domaine du journalisme, on utilise « infographiste de presse », « rédacteur graphiste », « éditeur graphiste » ou « illustrateur infographiste » selon l'activité journalistique et/ou graphique de la personne au sein de l'équipe de rédaction. Dans les arts graphiques, on distingue principalement ceux qui manipulent des images en deux dimensions de ceux qui manipulent des objets dans un espace en trois dimensions.

On retrouve la première approche principalement dans la bande-dessinée où la mise en couleur, voire l'encrage sont effectués au moyen de logiciels de dessin assisté par ordinateur, dans la communication visuelle et la publicité où la retouche d'images est omniprésente notamment pour la réalisation d'une identité visuelle, dans les jeux vidéo où le pixel-art fut prédominant jusqu'à la cinquième génération de consoles lorsque la 2D migre vers les textures.

On retrouve la 3D principalement dans l'architecture où on utilise les modeleurs 3D pour préfigurer l'apparence d'un bâtiment dont on prévoit ou promeut la construction, le prototypage virtuel d'objets 3D qui permet de montrer une réalité virtuelle tendant à représenter l'objet avant réalisation matérielle, dans les films d'animation publicitaires ou cinématiques où la puissance fournie par les solutions 3D est exploitée au maximum. On peut également la retrouver dans les jeux vidéo où les phases de jeu actives en 3D sont optimisées au maximum pour pallier les limitations matérielles qui ne permettraient pas le temps réel le cas échéant.

Parmi les outils d'acquisition, on peut citer le crayon optique, la palette graphique, le numériseur de document, la souris, la tablette graphique ou encore le trackball. Les outils de restitution les plus courants sont l'imprimante et le moniteur d'ordinateur.

Infographie 2D

Ces images sont créées par des techniques travaillant directement sur les deux dimensions de l'image, que ce soit :

• en créant des formes ex nihilo (dessin, peinture, etc),
• ou par des processus algorithmiques divers (images fractales),
• ou par traitement d'image, c’est-à-dire modification des propriétés de chaque pixel d'une image d'origine (photographique ou dessinée, etc.). Ces modifications peuvent porter sur les dimensions des formes, leur luminance, leur couleur. Elles passent en particulier par un certain nombre de filtres (opérations mathématiques) dont les fondamentaux sont apparus avec Photoshop.

Infographie 3D

Les images sont créées par des techniques d'infographie 3D. Les principales étapes de création des images 3D sont :

• la modélisation des objets de la scène en trois dimensions,
• la position et la trajectoire de la caméra et de la cible,
• le positionnement et le réglage des lumières,
• la création et l'affectation des textures,
• le choix du mode de rendu,
• le calcul des images.

Synthèse d'image

Image typique des années 1980 : dallage, sphère, reflets, et une image de fond (les nuages)

La synthèse d'images est une des disciplines de l'infographie, elle consiste en la création assistée par ordinateur d'images numériques. Ces images sont appelées images de synthèse.

Si la qualité et la puissance des matériels informatiques sur lesquels les premières images ont été conçues (dans les années 1960), que ce soit pour le calcul des images ou pour leur affichage, ne permettaient pas le photoréalisme, la grande tendance des années 1980 fut vers un certain photoréalisme. Celle-ci étant quasiment atteinte dans les années 1990 (en temps différé), voire en temps réel (années 2000), on observe un retour à une certaine liberté graphique dans la conception des images.

Au cinéma

• Dès 1973, Peter Foldes produit au Canada un certain nombre de courts-métrages animés par ordinateur, comme La Faim.
• En 1982, Tron est le premier film à mélanger images réelles et images créées ou retouchées par ordinateur.
• En 1985, Tony de Peltrie, film qui fait apparaître une charge émotionnelle forte.
• En 1986, John Lasseter, qui a réalisé le premier court-métrage entièrement en images de synthèse, Luxo Jr. est nominé aux Oscars.
• En 1995, il récidive avec Toy Story, le premier des longs-métrages, pour lequel il reçoit un Oscar.
• Enfin en 2001, Final Fantasy : les Créatures de l'esprit est le premier long-métrage ambitionnant le photoréalisme.

Grands noms

• Ivan Sutherland, le précurseur et son système interactif Sketchpad ;
• Pierre Bézier chez Renault, où il inventa les courbes qui portent son nom, utilisées en CAO ;
• Paul de Casteljau chez Citroën, qui inventa un algorithme de calcul des courbes de Bézier ;
• Benoît Mandelbrot découvrant les propriétés fractales, utilisées en simulation de plantes, terrains, et autres phénomènes complexes ;
• Henri Gouraud pour son algorithme d'ombrage ;
• Bui Tuong Phong travaillant à l'INRIA, où il créa son algorithme d'illumination et, avec quelques autres chercheurs, une pré-version de ce qui allait devenir OpenGL ;
• Jack E. Bresenham pour ses algorithmes de tracé de segment et de cercle, basés sur des opérations entières.

Notes et références

Bibliographie

• Béatrice Poinssac, L'infographie, Presses Universitaires de France - Que sais-je ?, Paris, 1994 (ISBN 2-1304-5794-0) 
• David F. Rogers, Algorithmes pour l'infographie, McGraw-Hill, Paris, 1988 (ISBN 978-2-8407-4039-1) 

Liens externes

• Catégorie Infographie de l’annuaire dmoz
• Dictionnaire anglais-français de l'infographie / English-French Dictionary of Computer Graphics

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