Enseignant du Cours: DJAFER BADDOU (PhD)
Courriel: djafer.baddou@uqo.ca
Programmation 2D/3D
1
2
Programmation 2D/3D
Préparation GL
Plan de Projection
Introduction à
l’Infographie
Introduction à
OpenGL/ WebGL
Introduction
Contenu
Mathématiques
et l’infographie
Techniques
d'animation et
simulation 2D/3D
Effets Optiques et
Etat du Rendu
Rastérisation et
Couleurs en GL
3
Programmation 2D/3D
Préparation GL
Plan de Projection
Introduction à
l’Infographie
Introduction à
OpenGL/ WebGL
Introduction
Contenu
Colorage de la
Scène
Techniques
d'animation et
simulation 2D/3D
Illiminage de la
Scene
Rastérisation et
Couleurs en GL
Mathématiques
et l’infographie
Notion sur les
couleurs
Spectre Électromagnétique
4
Le spectre électromagnétique inclue les ondes radio,
infrarouge (chaleur), et une portion du spectre visible
(ondes perçues par le système de vision humain).
Le spectre visible comprend les ondes de longueurs
entre 350 et 780 nanomètres (1 nm = 10
-9
m). Cet
intervalle est appelé: le spectre visible (ou la
lumière).
Une source lumineuse aura la couleur déterminée
par l’énergie qu’elle émet dans les différentes ondes.
Par exemple:
Les ondes autours de 520 nm sont perçues vert.
Les ondes autours de 450 nm sont perçues bleu.
Les ondes autours de 650 nm sont perçues rouge.
Introduction des couleurs
La vision de la couleur est une activité complexe, et est,
de plus une activité totalement dépendante de
l’observateur.
il n’existe dans la nature qu’un nombre limité de couleurs
se sont les vraies couleurs ou les couleurs
monochromatiques.
Toutes les autres couleurs sont des créations du système
nerveux et du cerveau.
Les vraies couleurs les couleurs monochromatiques et le
spectre électromagnétique.
Notion sur les Couleurs
Notion sur les Couleurs
il n’existe dans la nature qu’un
nombre limité de couleurs se
sont les couleurs
monochromatiques.
Newton décomposait la lumière
par un prisme et trouvait
qu'elle est composée de
quelques primitives mélangées
dans des proportions variables.
Il pensait qu'il y avait 7 teintes
primaires et il les a organisées
dans un cercle dans lequel on
trouve la couleur
complémentaire en face de
chaque couleur.
• Young et Helmoltz, il suffit de
trois couleurs de base pour
construire par combinaison
linéaire n'importe quelle
couleur visible par l'œil.
Définition des Couleurs par Trois Coordonnées
On définit les couleurs de base, A, B et C dont les
combinaisons linéaires vont permettre de décrire
tout l'espace des couleurs:
X = aA + bB + cC
Pour éviter la complexité, il faut prendre des
composantes A,B et C aux extrémités du spectre
et une située au milieu.
Il existe deux grandes familles de représentation des couleurs:
1. Système Additive
2. Système Soustractive
Notion sur les Couleurs
couleurs monochromatiques
Notion des Couleurs
6
Partir du noir et indiquer les coefficients a, b et c tous
positifs si possible.
Permet d’obtenir une nouvelle couleur à partir de
l’addition d’autre composantes. Exemple:
• Les composantes de base sont toujours
monochromatiques Rouge, Vert et Bleu, RVB (RGB).
• On obtient d'autres couleurs simples par simple
addition :
J = R + G, M = R + B, C = B + G,
• W = J + B = M + G = C + R = R + G + B.
Partir du blanc et indiquer les coefficients a, b et c sont
tous négatifs c-à-d indiquer les composantes à retirer
pour produire la couleur voulue.
Les composantes de base sont toujours
monochromatiques Cyan, Jaune et Magenta (CYM). On
obtient d'autres couleurs simples par simple addition:
R = Y + M, B = C + M, G = C + Y,
K = G + M = R + C = B + Y = C + Y + M.
Ces équations permettent de bâtir un triangle similaire
dans lequel toute couleur se situe au barycentre des
sommets pondérés par des coefficients compris entre 0
et 1.
Synthèse Additive
Synthèse Soustractive
Notion sur les Couleurs
Notion des Couleurs
7
J = R + G, M = R + B, C = B + G,
• W = J + B = M + G = C + R = R + G + B.
Ces équations permettent de bâtir un triangle dans lequel
toute couleur se situe au barycentre des sommets pondérés
par des coefficients compris entre 0 et 1.
• Elle est utilisée par les écrans d'ordinateurs.
Synthèse Soustractive
R = Y + M, B = C + M, G = C + Y,
K = G + M = R + C = B + Y = C + Y + M.
Ces équations permettent de bâtir un triangle similaire dans
lequel toute couleur se situe au barycentre des sommets
pondérés par des coefficients compris entre 0 et 1.
Elle est utilisée en imprimerie et au cinéma parce que les
supports imprimés ou transparents effectuent une
soustraction de couleurs sur la lumière qui les traverse.
Synthèse Additive
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Synthèse Additive
Notion sur les Couleurs
8
Généralement chaque appareil d'imagerie possède son propre système de
couleurs primaires, à cause de la technologie et/ou de la chimie utilisée.
En principe, il est toujours possible de passer d'une base de couleur
(R,G,B) à l'autre (R', G', B') à l'aide d'une matrice:
• Les trois primaires R, G et B constituent la base d'un espace vectoriel à 3
dimensions.
Toute couleur s'exprime comme combinaison linéaire de ces trois vecteurs.
Les coordonnées sont toujours notées en majuscules.
• L'origine est la couleur noire,
• le blanc est le vecteur (R=1,G=1,B=1).
• L'espace ainsi défini à l'intervalle [0,1] pour toutes les
coordonnées forme un cube appelé cube des couleurs.
• La surface de ce cube, son enveloppe est
appelée gamut.
Système de Couleurs Primaires
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Système de Couleurs Primaires
Notion sur les Couleurs
9
• Le gamut est l'ensemble des couleurs que peut engendrer
un dispositif.
• Évidemment, on essaie de le rendre le plus grand possible
pour être capable de produire n'importe quelle couleur.
• Maxwell a montré qu'il était intéressant d'étudier les
couleurs dont la somme des coordonnées vaut 1:
• c'est un plan,
• son équation est R+G+B=1.
• L'intersection de ce plan avec le cube des couleurs est
appelée triangle de Maxwell.
• C'est le triangle des couleurs.
Le problème c'est que ce triangle ne contient pas toutes
les couleurs visibles, puisqu'on s'est limité à seulement
trois générateurs primaires alors que le spectre visible
utilise une infinité de générateurs monochromatiques
tous potentiellement intenses.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
10
Helmoltz s'est intéressé à ce triangle:
tout point peut être situé par trois coefficients [0,1].
Comme une sorte de barycentre,
le point (1,1,1) est le blanc et à mesure qu'on s'éloigne de ce
point, les couleurs deviennent de plus en plus saturées.
Ce chercheur a eu l'idée d'utiliser des coordonnées
négatives pour sortir de ce triangle et caractériser des
couleurs qu'on ne peut pas obtenir par synthèse additive
des trois primaires de base.
Le problème c'est que ce triangle ne contient pas toutes
les couleurs visibles, puisqu'on s'est limité à seulement
trois générateurs primaires alors que le spectre visible
utilise une infinité de générateurs monochromatiques
tous potentiellement intenses.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
11
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
• Ensuite, Wright (1931) a eu l'idée de supprimer une
coordonnée pour localiser un point.
• il projeté le triangle de Maxwell sur le plan OR,OG (le coté
du bas) et a obtenu ceci :
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
12
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
• On retrouve le triangle de Maxwell dans la partie basse-
droite.
• L'utilisation de coordonnées négatives permet d'atteindre
les teintes de vert très saturées en haut et à gauche.
• La courbe périphérique est celle des couleurs de Newton :
les couleurs pures de l'arc en ciel.
• La partie hachurée est le triangle de Maxwell : les seuls
points accessibles avec des coordonnées positives.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
13
Système de Couleurs XYZ
• Pour résoudre cette difficulté (qu'il soit nécessaire
d'utiliser des coordonnées négatives pour représenter
toutes les couleurs que l'œil peut voir) et représenter
toutes les couleurs avec deux nombres positifs,
l’Association Internationale de la Couleur CIE propose un
changement de repère pour arriver dans un espace dit
absolu :
Système de Couleurs XYZ
Dans ce nouveau système appelé XYZ le diagramme de
chromaticité devient :
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
14
Système de Couleurs XYZ
• Toutes les couleurs peuvent être situées dans cet espace
de coordonnées notées x et y.
• Même si certaines couleurs sont totalement virtuelles. Par
exemple:
• x=0,y=1 est en dehors de ce qui est physiquement
possible et que l'œil ne perçoit pas beaucoup de
différences entre certaines teintes.
Système de Couleurs XYZ
Dans ce nouveau système appelé XYZ le diagramme de
chromaticité devient :
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
15
Système de Couleurs XYZ
• L'intérêt de ces diagrammes est de pouvoir
très facilement calculer:
• la couleur complémentaire d'une teinte,
• le résultat de l'addition de deux teintes,
• de déterminer la pureté d'une couleur...
• Dans cet espace, on peut caractériser les
gamuts (= les capacités) de l'œil et des
dispositifs de visualisation.
Système de Couleurs XYZ
Dans ce nouveau système appelé XYZ le diagramme de
chromaticité devient :
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
16
Le modèle HSV ou HSB
Or il existe deux grandes familles de représentation des couleurs, telles qu'elles peuvent apparaître
dans une image présentée sur un écran d'ordinateur : le codage RVB (ou RGB en anglais), dont les
principes viennent d'être décrits, et le codage TSL (ou HSL en anglais).
Voyons donc à présent quelles sont les valeurs des 3 composantes du codage TSL selon une échelle
allant de 0 à 240 :
• La composante H représente la teinte, c'est un angle sur le cercle des couleurs, composante Teinte :
23 ;
• La composante S représente la saturation: la proportion de blanc dans la teinte = le niveau de
mélange avec les autres composantes puisqu'un mélange égal des trois primaires produit du blanc.
composante Saturation : 222 ;
• La composante V (value) ou B (brightness) représente la luminosité = la quantité de noir dans la
teinte. composante Luminance : 189.
Voici une illustration de ce modèle, la teinte se trouve sur le cercle extérieur et détermine la couleur
du sommet supérieur du triangle. Les deux autres sommets sont le noir et le blanc. Toute couleur dans
ce modèle est à l'intérieur de ces triangles.
Le modèle HSV ou HSB
Coupe de l'espace HSV
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
17
Le modèle HSV ou HSB
d'autres valeurs maximales sont choisies pour la teinte (de 0 à 360 °), la saturation (de 0 à
100 ) et la luminance (de 0 à 100 %).
• Le codage RVB est celui qui est mis en œuvre dans de nombreux périphériques
numériques : en entrée (scanner-couleurs, appareil photo numérique, caméscope…)
comme en sortie (écran en couleurs, imprimante, quadrichromie, photocopieuse-
couleurs…).
• Le codage TSL, destiné aux opérateurs humains, est adapté à la caractéristique de
leurs rétines :
• La notion de couleur est parfois généralisée en ajoutant un indice de transparence
appelé Alpha. Voir RGBA.
• Voici une illustration de ce modèle, la teinte se trouve sur le cercle extérieur et détermine la couleur du sommet
supérieur du triangle. Les deux autres sommets sont le noir et le blanc. Toute couleur dans ce modèle est à
l'intérieur de ces triangles.
• L'ensemble des triangles et des couleurs qu'ils contiennent peut aussi être représenté par un double cône.
Le modèle HSV ou HSB
Coupe de l'espace HSV Double cône HSV
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
18
Le modèle HSV ou HSB
• Le sélecteur de couleurs de Windows utilise cette modélisation.
Le modèle HSV ou HSB
Coupe de l'espace HSV Double cône HSV
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
19
Le Modèle YUV
• Ce modèle est très utilisé en télévision et en compression d'images.
• La composante Y représente la luminance de la couleur:
• l'intensité lumineuse équivalente à un niveau de gris
• U et V sont les composantes de chrominance:
• La chrominance désigne la partie de l'image correspondant à l'information de
couleur. Elle détermine la teinte de la couleur.
• YUV est obtenu a partir de RGB (rouge, vert et bleu)
Le Modèle YUV
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
20
Le Modèle CMYK YUV
• Il s'agit d'un modèle adapté aux imprimantes, aux supports dont les
couleurs viennent de l'absorption de la lumière tels que le papier ou
les diapositives. Les composantes C (cyan), M (magenta, sorte de
rose) et Y (jaune) permettent d'obtenir des teintes de plus en plus
foncées.
• La composante K a été rajoutée pour donner plus de profondeur au
noir, compte tenu des défauts des encres.
• Dans le mode CMJ : l’absence d’encre correspond au blanc.
• Le mélange de deux primaires est une couleur deux fois plus foncée
qu’une primaire.
• Le mélange de trois primaires donne la couleur la plus foncée
productible par le système.
Le Modèle CMYK YUV
Imprimantes : On utilise en général le système soustractif
CMJ.
Des encres dont l’une est jaune (elle transmet le vert et le
rouge et absorbe le bleu), la deuxième magenta absorbe le
vert et la troisième bleu-vert (cyan) absorbe le rouge, sont
superposées sur un support blanc qui réfléchit les longueurs
d'ondes non absorbées par les encres. La superposition des
trois encres au maximum de saturation doit donner du noir.
Comme en réalité, on obtient un gris sombre, on ajoute
souvent une encre noire pure et on a alors le système CMJN.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
21
Le modèle Adobe 98
• Le modèle Adobe98 est un espace RGB plus grand que l'espace RGB
standard. Ca signifie que les noirs sont plus profonds, les blancs plus
brillants que ce qu'un moniteur peut afficher.
Le modèle Adobe 98
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
22
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK
La lumière est le dénominateur commun
Télévision ou Moniteur: Lorsque nous regardons une télévision,
l’écran est tout noir si les luminophores ne produisent pas de
lumière.
espace additif.
• Lorsque nous regardons la télévision, c’est la lumière projetée vers
notre œil qui donne la sensation du couleur. Les faisceaux lumineux
s’additionnent pour produire du blanc, lorsqu’on croise trois
faisceaux lumineux rouge, vert et bleu, l’intersection des trois
couleurs donne du blanc.
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK
La lumière est le dénominateur commun
Image Imprimée: Lorsque nous regardons une image imprimée,
en absence de la lumière nous ne voyons pas cette image:
« il fait tout noir ».
espace soustractif
• Lorsque nous regardons une image imprimée, une peinture,
c’est toujours de la lumière qui excite œil à la différence que
la sensation colorée a été obtenue par soustraction:
la lumière blanche est réfléchie par la feuille de papier blanc
après avoir été filtrée par l’encre.
Donc, de la « lumière blanche l’encre colorés ont soustrait des
fréquences des ondes lumineuses pour ne réfléchir qu’une
partie du spectre de la lumière: la couleur perçue par l’œil.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
23
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK ce n’est que La lumière
et l’encre:
Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK
• C’est donc bien l’inverse du mode additif, ici le croisement/mélange
des encres donne une couleur proche du noir.
• Hormis la spécificité du noir dans le mode soustractif pour des
raisons pratiques, la relation entre les trois couleurs primaires des
modes soustractif et additif est très étroite. En réalité, les couleurs
cyan, magenta et jaune sont chacune le résultat du croisement de
deux couleurs additives :
• L’addition des Rouge et Vert donne le Jaune
• L’addition des Rouge et Bleu donne le Magenta
• L’addition des Bleu et Vert donne le Cyan
• Et inversement, le mélange des primaires du soustractif donne une
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK ce n’est que La
lumière et l’encre:
Modèles Soustractif CMYK
• Si on imprime sur une feuille blanche les trois couleurs
principales (dites primaires, CMJ) de l’espace soustractif, à
savoir le cyan, le magenta et le jaune, on obtient au
croisement des trois couleurs un brun sale, presque noir.
Pourquoi pas du noir ? Tout simplement parce que les pigments
ne sont pas parfaits du point de vue chimique. C’est la raison
pour laquelle on y a ajouté une encre noire pour renforcer
les contrastes : cyan, magenta, jaune et noir (CMJN, CMYK en
anglais). C’est un simple truc technique, une compensation.
Si on avait des pigments et un papier parfaits d’un point de
vue colorimétrique, il ne serait en théorie pas nécessaire
d’adjoindre le noir.
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
Définition des Couleurs par Trois Coordonnées
24
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK ce n’est que La lumière
et l’encre:
Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK
• Pour que cette roue chromatique soit complète, il faudrait lui
adjoindre deux autres paramètres : la luminosité et la saturation.
Cela nous donnerait alors le mode TSL complet de représentation
d’une couleur (HSB en anglais : hue-saturation-brillance) : Teinte (la
position dans la roue chromatique ci-dessus, toutes les teintes
intermédiaires comprises en dégradés : rouge, vert, cyan, jaune,
etc), Saturation (toutes les intensités allant de la couleur franche au
gris), Luminosité(toutes les luminosités allant du très sombre : le
noir ; au très clair : le blanc ; avec toutes les nuances colorées
intermédiaires).
Voici ci-dessous une représentation (toute personnelle) de ce mode
TSL. Il existe d’autres façons de quantifier la couleur comme le mode
Lab. Le mode TSL est un des plus anciens et des plus courants.
Les Modèles Additif YUV et Soustractif CMYK ce n’est que
La lumière et l’encre:
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Définition des Couleurs par Trois
Coordonnées
Cube des Couleurs, Triangle de Maxwell
Notion sur les Couleurs
25
Notions d’Optique
Le modèle
Cette roue chromatique englobe les
couleurs primaires des modes additif
(Rouge, Vert, Bleu) et soustractif
(Cyan, Magenta, Jaune).
Les encres des couches CMJN se
superposent comme des encres
transparentes.
Une représentation libre de la définition d’une
couleur en TSL (Teinte, Saturation, Luminosité).
Notion sur le codage des couleurs
26
colour is most fundamental
component in any art. It is
standard in every graphics
library. It is the initial simplicity
involved in setting and
changing colours in OpenGL.
Coding
However the image editor RGB
colours will range from 0 to
255.
Introduction
Représentation Binaire
Représentation Binaire : Les bits
Un ordinateur, c’est un ensemble phénoménal d’interrupteurs
soit le courant:
Passe (ON ) ou Passe pas (OFF)
Cela se traduit en langage binaire par des successions de
zéros et de uns:
00011100…
Ces interrupteurs se nomment des bits et n’ont que deux
positions possibles : 0 ou 1.
Pour que ces bits puissent représenter des données plus
complexes, on les a regroupés en des successions de:
8, 16, 32, 64, 128 ou 256 bits.
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
27
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
Représentation Binaire
Représentation Binaire : Les bits
Pour que ces bits puissent représenter des données plus
complexes, on les a regroupés en des successions de:
8, 16, 32, 64, 128 ou 256 bits.
L’ensemble le plus courant de bits est constitué de 8 interrupteurs
et se nomme un byte ou octet.
Un byte peut contenir 256 informations différentes car
2
8
= 256
2 ( choix possibles pour un bit : 0 ou 1 ) exposant 8 ( bits dans
un byte) est égal à 256 possibilités, de 0 à 255.
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
28
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
Codage Informatique des Couleurs
Stocker de grandes images sur le
disque dur d’un ordinateur prend
beaucoup de place.
Les nombres entiers sont stockes
en écriture binaire, c- a - d sous la
forme d’une succession de 0 et
de 1.
Chaque 0 et chaque 1 se stocke
sur une unité élémentaire de
mémoire, appelée bit.
Un bit de 0 correspond a une
unité élémentaire de mémoire
vide.
Il y a plusieurs Représentation
Binaires des couleurs.
Le nombre de couleurs pouvant
être affichées est fonction du
nombre de niveaux d'intensité
autorisés par la mémoire vidéo du
système.
Les systèmes 4 bits autorise
16 diffèrent intensités et
8 bits autorise et 256
intensités
de couleurs choisies par le
programme d'exploitation dans
une palette de couleurs
prédéfinies et qui sont sensées se
rapprocher le plus possible du
choix de l'utilisateur.
Représentation Binaires des couleurs
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
29
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
24 Bits de Codage des Couleurs
Les 24 bits d'une couleur se
décomposent en 3 fois 8 bits :
8 bits sont consacrés à la
teinte primaire rouge ;
8 bits sont consacrés à la
teinte primaire vert ;
8 bits sont consacrés à la
teinte primaire bleu.
Une séquence de 8 bits permet
de coder un nombre entier
compris entre 0 et V
max
=
255 : en effet, 2
8
vaut 256.
Cette séquence représente
l’intensité de chaque couleurs
Par conséquent, la valeur de la composante
rouge peut être représentée selon 256
niveaux ( intensités ) différents, allant :
du 0, absence de rouge, intensité de rouge (
seulement ) nulle
à 255, rouge ( seulement ) d'intensité
maximum.
Et il en est de même pour les 2 autres
composantes primaires, le vert et le bleu.
24 Bits de Codage des Couleurs
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
30
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
Le modèle RGB 24 Bits
Pixels: L’écran d’un moniteur ne comprend
que les pixels.
Le pixel d'un moniteur est constitué de
trois phosphores:
rouge, vert et bleu , RVB (RGB)
dont on peut régler les 3 intensités
d'émission.
Par conséquent, la valeur du phosphore
rouge peut être représentée selon 256
niveaux ( intensités ) différents, allant :
du 0, absence de rouge,
à 255, rouge d'intensité maximum.
Et il en est de même pour les 2 autres
phosphores, le vert et le bleu.
La couleur du pixel est la composition
des intensités d'émission des trois
phosphores rouge, vert et bleu
Lorsque nous regardons la télévision,
c’est la lumière projetée vers notre œil
qui donne la perception (sensation) du
couleur.
Les faisceaux lumineux s’additionnent
pour produire du blanc, lorsqu’on croise
trois faisceaux lumineux rouge, vert et
bleu , l’intersection des trois couleurs
donne du blanc.
C’est le système additif RVB (RGB).
Le modèle RBG 24 Bits
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
31
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
Le modèle RGBA 32 Bits
Dans les vrais systèmes RVB, il existe 256
niveaux différents d'intensité pour
chaque phosphore.
Cela conduit à un codage sur 24 bits et
autorise 16777216 couleurs différentes.
La couleur se code avec 3 octets
représentant les composantes rouge, vert
et bleu.
Mais les pixels contiennent bien plus
d'information au delà de la simple
couleur.
Entre autre l’opacité alpha d'où la
notation RGBA.
Canal Alpha
Le codage d’un pixel peut se faire
sur 32 bits, dont 24 bits sont utilisés pour
coder la couleur et les 8 bits restants étant à
coder une information de transparence
dite alpha channel.
À travers ce pixel de l'image "passera" en
partie la couleur d'un pixel d'une autre
image placée dans la même fenêtre, mais
« derrière » la première image (technique
dite alpha blending en anglais).
Le modèle RBGA 32 Bits
Notion sur les Couleurs
Notion sur le codage des couleurs
32
colour is most
fundamental
component in any
art. It is standard
in every graphics
library. It is the
initial simplicity
involved in setting
and changing
colours in OpenGL.
Coding
However the
image editor RGB
colours will range
from 0 to 255.
Introduction
Le modèle RGBA 32 Bits
alpha blending
En infographie, la simulation de
transparence ou alpha blending est une
technique graphique consistant à ajouter de la
transparence à des images.
La technique de simulation de transparence
consiste à ajouter à chaque pixel une valeur,
un octet (nombre de 0 à 255), définissant le
caractère translucide de la surface et
appelée canal alpha.
Un objet est totalement opaque si la
valeur alpha est au maximum (255 dans
le cas d'un octet).
Au contraire, il est invisible (Transparent )
si cette valeur est à 0.
Canal Alpha
Cette technique nécessite une forte
puissance de calcul ou des fonctions
spécifiques mises en œuvre par les
processeurs des cartes graphiques
modernes.
Les jeux l'utilisent intensivement depuis
quelques années.
Lorsqu'on utilise le canal alpha, on
multiplie habituellement la valeur des
composantes de couleur par la valeur
alpha de chaque pixel.
Le modèle RBGA 32 Bits
Notion sur les Couleurs
FIN DU CHAPITRE
FIN DU CHAPITRE
FIN DU CHAPITRE
FIN DU CHAPITRE
34
FIN DU CHAPITRE
Notion sur les Couleurs
Système de Vision Humain
35
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Physiologie
La lumière provenant d'une scène traverse l'iris,
est focalisée par le cristallin de l'œil pour aller
imprimer une image sur la rétine.
2- Le système de vision humain-
SVH (1)
Système de Vision Humain
36
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Système de Vision Humain:
Physiologie
A la rétine l'image ainsi formée
est une perspective conique
inversée de l'espace
environnant.
La lumière pénètre dans l'œil,
passant à travers la cornée et la
pupille (contrôlée par l'iris) et est
réfractée par le cristallin. Le
cristallin inverse l'image qu'il
projette sur la rétine.
2- Le système de vision humain-
SVH (1)
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
37
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Système de Vision Humain:
Physiologie
La rétine est recouverte de
deux types de cellules
réceptrices
(photorécepteurs):
1. Les bâtonnets (~ 120
millions)
2. Les cônes (~ 5 millions)
2- Le système de vision humain-SVH
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
38
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Système de Vision Humain: Physiologie
2. Les cônes (~ 5 millions)
Ils perçoivent les couleurs. Il en existe trois types
respectivement sensibles aux longueurs d'onde voisines du
bleu, du rouge et du vert.
3 types de cônes,
1. Ceux sensibles aux basses fréquences (les rouges).
2. Ceux sensibles aux fréquences moyennes (les verts).
3. Ceux sensibles aux hautes fréquences (les bleus).
Insensibles aux faibles intensités
Distribués près de la fovéa, là où la vision des détails est la
meilleure.
Le système de vision
humain-SVH
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
39
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Le système de vision humain-SVH
Distribution des cones et bâtonnets sur la rétine
autour de la fovéa.
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
40
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Système de Vision Humain:
Physiologie
Le cerveau interprète les couleurs par
la somme des valeurs de bleu, de rouge
et de vert affectée d'une intensité pour
générer toutes les couleurs
visualisables: synthèse additive.
Exemple: Le jaune est obtenu par
l'addition des seuls rouge et vert
saturés en intensité.
2- Le système de vision humain-
SVH (1)
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
41
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Système de Vision Humain: Physiologie
Le cerveau aussi interprète ces images et les
redresse.
Comme si vous portiez des lunettes qui
renversent de nouveau l'image inversée,
Le cerveau remettrait les images à l'endroit.
Enfin, Le mouvement, la perspective, la
relativité et les mouvements oculaires
viendront enrichir la qualité de notre
perception visuelle en tenant pour compte
la position et le déplacement de notre corps
dans cet environnement.
Le système de vision humain-SVH
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
42
Programmation 2D/3D:
INF 1483
Informatique
Pour respecter au mieux les
informations perçues par
l'œil,
les écrans informatiques et
donc
les librairies graphiques
codent les couleurs au
moyen de trois valeurs de
rouge, de vert et de bleu.
2- Le système de vision humain-
SVH (1)
Système de Vision Humain
Notion de Couleurs à l’Infographie
Systèmes de formation d’images
Système de Vision Humain
Contenu
Introduction
Mathématiques
de l’infographie
Notions de
Mathématiques
Transformations
Géométriques
Applications OpenGL
Effets Optiques
Et État du Rendu
Effet de lumière
sur les objets,
rayons lumineux,
camera.
Plaquage des
Textures et
ombrages.
Rendu de volume.
Techniques
d'animation et
simulation 2D/3D
Equations des
mouvements des objets.
Animation:
Temps Réel , a
Frame par Frame.
Applications
OpenGL
Introduction à
l’Infographie
Introduction à
OpenGL
IDE en OpenGL
Programmation 2D/3D: INF 1483
Applications
OpenGL
