Imagerie 3D

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Marhem Thibault
Nollet Tom
Vanoverberghe Corentin
Taillez Alexis
Sommaire :
I. La vision humaine
- Schéma
- Explication
II. Les champs d’applications
-
Médecine
Architecture / Mécanique
Cinéma et TV
Publicité
Jeux vidéo
III. Les différentes techniques d’imagerie 3D
-
Anaglyphe
Polarisée
Alternée
Barrière de Parallaxe
Alioscopie
- I. Vision humaine
- 1. Schéma
6.5 cm
- 2. Explication
- La vision stéréoscopique permet d’obtenir une vision en
relief. Chaque œil perçoit la scène sous un autre angle ce qui
donne l’impression de relief. On ne peut pas voir en relief à la
fois un objet très proche et un objet très loin. A partir d’une
certaine distance (10 à 15 mètres) l’œil ne perçoit plus la 3D
(la différence de perspective n’est plus assez importante).
C’est le cerveau qui retransmettra les images en 2D.
- Les yeux ne sont que des capteurs, les images sont traitées
par le cerveau. Notre vision est majoritairement binoculaire
(120° pour 180° de champ de vision totale).
- *Binoculaire : formation simultanée sur la rétine des deux yeux de
deux images d’un même objet, sous un angle différent, ce qui donne la
perception du relief.
-
II. Les champs d’application
1. Médecine
La technique utilisée en médecine est l’anaglyphe. Elle est surtout
utilisée par les chirurgiens :
Un logiciel permet de créer, à partir d’un scanner IRM, une
modélisation totale (interne comme externe) du patient en
anaglyphe. Le chirurgien est ainsi plus précis et plus efficace
dans ses manœuvres. Cette modélisation est aussi projetée sur
le patient pendant l’opération.
2. Architecture/Mécanique
Ce domaine utilise aussi principalement la technique de l’anaglyphe.
Elle est ici presque purement commerciale ou esthétique. En
architecture par exemple, des plans montrés en 3D donneront une
meilleure impression au client.
En mécanique, c’est aussi une question d’esthétique et de visibilité.
Un plan complexe en 3D peut permettre une meilleur vision et
appréhension de l’objet représentée.
3. Cinéma / TV
La 3D se développe de plus en plus dans le domaine du loisir
notamment dans le cinéma et dans la télévision.
Le principe de la 3D au cinéma est de filmer la scène avec des
caméras équipées de deux objectifs pour prendre la scène sous deux
angles différents ou deux caméras parfaitement synchronisées.
www.pampuri.wordpress.com
www.scaraba.net
Pour percevoir ensuite la 3D devant
l’écran de cinéma on utilise des lunettes
à technologie active ou passive.
La technologie passive utilise deux filtres
polarisants et la technologie active
interagit avec l’écran par infrarouge pour
cacher successivement un œil.
www.vivastreet.com
Pour les télévisions, les fabricants optent généralement pour
une 3D polarisée bien que certains utilisent la 3D alternée.
Les télévisions utilisant l’alioscopie existent mais sont
actuellement trop chères.
4. Publicité
La publicité pourrait être renforcée par l’utilisation de
techniques d’imagerie 3D. Celle-ci serait amplifiée par les effets
visuels qu’elle pourrait produire, ce qui permettrai d’attirer
l’attention du client et ainsi avoir plus de chances de vendre son
produit.
5. Jeux Vidéo
Le domaine le plus demandé après le cinéma et la télévision est le
domaine ludique. Depuis toujours les créateurs de jeux et de
consoles de jeux cherchent à pousser le réalisme le plus loin possible.
La technique existante et celle de la barrière de Parallaxe. Elle
est utilisée sur la 3DS de Nintendo.
III. Les différentes techniques d’imagerie
3D
1. Anaglyphe
La technique de l’anaglyphe utilise la vision classique ou croisée.
C'est-à-dire que l’image de droite sera perçue par l’œil gauche et
l’image de gauche par l’œil droit ou inversement. Cette technique ne
limite pas la taille des images.
Un anaglyphe est constitué de deux couleurs complémentaires :
-Rouge + Cyan
-Vert + Magenta
-Bleu + Jaune (possible mais pas utilisé)
Elle se crée en prenant deux photos d’un même plan légèrement
décalée (65 mm comme la distance entre les deux yeux) puis en
posant un filtre rouge sur l’une et cyan sur l’autre.
L’humain perçoit la 3D grâce à des filtres placé devant les yeux, sur
des lunettes. Un en rouge et l’autre en cyan.
Le filtre cyan placé à droite sur les lunettes élimine l’image rouge qui
ne passe pas à travers le filtre cyan. L’œil droit ne perçoit donc que
l’image en cyan. Ainsi l’œil gauche ne va percevoir que l’image en
rouge.
2. Polarisée
Cette technique consiste en l’utilisation de la polarisation de la
lumière. L’écran de télévision projette deux images différentes,
chacune ayant sa propre polarisation.
Le spectateur doit se munir de lunettes spéciales. Chaque verre
est un filtre polarisant correspondant à l’image qu’il doit recevoir.
Ainsi chaque œil reçoit une image. Le principe de stéréoscopie est
respecté et l’illusion de 3D fonctionne.
3. Alternée
La technique alternée utilise une paire de lunettes à technologie
active munie d’un récepteur infrarouge. Les cristaux liquides
permettent de rendre alternativement chaque verre opaque. C’est
le téléviseur qui envoie ces signaux aux lunettes, elles sont
cordonnées.
L’écran, lui, affiche à une cadence de 24 ou 48 ips ( images par
seconde ) le film projette une image pour chaque œil
successivement. LA coordination avec les verres de lunettes
permettent d’avoir une image par œil, le principe est respecté et
l’on perçoit la 3D
4. Barrière de Parallaxe
La Nitendo 3DS utilise un autre système de 3D : La barrière de
parallaxe. Elle permet d’afficher en 2D ou en 3D. Lors du passage de
la 2D à la 3D l’image traverse la barrière de parallaxe.
Ce filtre a pour rôle de dédoubler les images et de donner à chaque
œil une information différente. Une image sur l’œil droit et une
autre, vue d’un angle légèrement différent, sur l’œil gauche.
La barrière de parallaxe est composée d’une alternance de zones
transparentes et de zones opaques. Il faut se placer à une trentaine
de centimètre bien au centre de l’écran.
La caméra est aussi équipée de 2 objectifs permettant de filmer ou
photographier en 3D.
5. L’alioscopie
L’alioscopie est une technique de 3D sans lunette. C’est une
technique mis au point pas Pierre Allio. Elle est actuellement
réservée au professionnel. L’alioscopie est utilisée dans les jeux vidéo
et la publicité.
.Comment ça marche ?
L’écran est recouvert d’un réseau lenticulaire. Fonctionnement
ABABAB… :
- A = pixel A
- B = pixel B
œil droit
œil gauche
Avantage : - luminosité conservée
- Perte de lunettes
Default : - Un seul point de vue
On peut appliquer le même principe
pour plusieurs images :
Avantages : -Plusieurs points de vue (4)
Defaults : -Résolution divisée par 4
-Produit des mots de tête
Conclusion
En conclusion l’imagerie 3D est utilisée depuis un certain temps,
avec des techniques plus ou moins contraignantes mais n’en est qu’à ses
débuts et ne cesse de s’améliorer. On peut noter le principe reste toujours le
même quelque soit la technique, la stéréoscopie qui imite notre propre
système de vision humaine.
Elle touche absolument tous les domaines, du plus sérieux
comme la médecine et les sciences aux jeux vidéo et à la télévision.
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