Depuis la nuit des temps, l’image a été un langage de communication universel mais elle peut également être associée à l’idée de culture [Cou95]. Les grottes de Lascaux, les tapisseries du Moyen Age ou le dessin en perspectives de la Renaissance en témoignent. Notre société actuelle n’échappe pas à cette règle, il est un fait certain que l’image aujourd’hui occupe une part importante dans notre culture. L’image se retrouve dans tous les domaines : la télévision, la publicité, les bandes dessinées, le cinéma,...
Mais un nouveau type d’image suscite de plus en plus l’intérêt de l’Homme Moderne : l’image numérique ou image de synthèse. L’évolution des techniques informatiques et la place de l’image dans notre société ne sont pas étrangers à l’engouement qu’elle suscite. L’avènement des «personnel computers» a en effet démocratisé l’accès aux images de synthèses.
Ce travail a précisément pour objectif l’étude de ces images de synthèse à travers un exemple générique : la modélisation moléculaire.
Ce mémoire est constitué de trois chapitres : le premier chapitre permet d’asseoir les bases théoriques pour la création d’images de synthèse et de films 3D ; le second s’intéresse à quelques exemples de réalisations dans le cadre de la modélisation moléculaire ; la dernière partie montrera les résultats, tirera les conclusions et donnera les perspectives.
Dans le premier chapitre, nous passerons en revue quelques-unes des différentes techniques et méthodes de créations d’images de synthèse et de films 3D. Nous aborderons les techniques qui permettent de modéliser les éléments d’un monde numérique en trois dimensions et également comment donner à ces objets l’apparence voulue. Nous verrons ensuite les différents types de sources lumineuses usuellement utilisées dans les images de synthèse. Lorsque les éléments visibles seront définis, nous nous attarderons sur la modélisation d’une caméra virtuelle : le but et l’utilisation d’une telle caméra, mais aussi les différents types et leur implémentation. Une fois les éléments et le positionnement de la vue définis, nous pourrons ensuite passer en revue les différents principes d’élimination des faces cachées. Les travaux de modélisation et d’élimination des parties cachées définis, nous ferons un tour d’horizon des types de rendu, du plus simple au plus riche. Dès que les techniques de création d’une image numérique seront établies, nous pourrons énoncer les mécanismes d’animation les plus courants. Nous terminerons le chapitre par une introduction énonçant les périphériques spécifiques, les applications professionnelles et le futur de la réalité virtuelle.
Le deuxième chapitre est consacré aux applications de certains concepts dans le cadre de la modélisation moléculaire . La première partie de ce chapitre donnera le cadre du mémoire au sein du service de modélisation moléculaire. Une fois les problèmes formulés, nous nous intéresserons aux implémentations. Nous justifierons le choix de la librairie OpenGL™ pour l’implémentation et expliquerons les modifications apportées à cette librairie pour les besoins spécifiques à la représentation de molécules. Ensuite nous présenterons les différentes réalisations effectuées : cahier des charges, manuel technique et manuel utilisateur.
Nous terminerons par une présentation des résultats de ces réalisations et leurs extensions possibles.
La dernière partie est constituée des conclusions et des perspectives de ce mémoire.