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De nouvelles connaissances sur la perception humaine au service de l'infographie et du design

En explorant la façon dont nous percevons la lumière et les formes, le projet PRISM, financé par l'UE, a fait des découvertes qui auront des implications sur la conception des images de synthèse et des peintures.
De nouvelles connaissances sur la perception humaine au service de l'infographie et du design
La vue est un processus extrêmement complexe. Un projet financé par l'UE a approfondi nos connaissances sur la façon dont nous percevons la forme, les propriétés des matériaux et leur éclairage. Les résultats qu'il a obtenus peuvent être utilisés dans un grand nombre de secteurs, depuis l'infographie jusqu'aux peintures automobiles.

Les résultats du projet PRISM peuvent également inspirer des recommandations pour la conception des éclairages architecturaux. Les utilisations vont de la sécurité de base, par exemple pour garantir la bonne visibilité des escaliers et des portes, jusqu'à la conception d'éclairages esthétiques pour des présentoirs de produits, par exemple un éclairage mettant en valeur l'éclat des bijoux.

Au cours du projet, les chercheurs ont découvert les connexions intimes entre la façon dont l'œil perçoit les formes, les propriétés des matériaux et la lumière, et identifié certaines indications visuelles utilisées par les humains pour comprendre les propriétés physiques du monde environnant. Ils ont ainsi découvert que les humains peuvent déterminer de façon visuelle les propriétés de différents liquides en observant la façon dont ils bougent et changent de forme lorsqu'ils s'écoulent, suintent ou font des éclaboussures.

«Dans le cadre de diverses scènes virtuelles, des volontaires ont observé des simulations de fluides présentant différents degrés de viscosité. En comparant la perception des participants avec les analyses informatiques de ces simulations, nous avons pu identifier les caractéristiques géométriques spécifiques utilisées par les observateurs pour forger leurs opinions», déclare Roland Fleming, coordinateur du projet PRISM.

PRISM a également évalué la façon dont les humains perçoivent la distribution de la lumière dans des scènes complexes dans des simulations informatiques, des scènes réelles et même des peintures. Les résultats ont révélé que les humains ont une représentation incroyablement riche des distributions spatiales de la lumière: nous ne percevons pas seulement la quantité de lumière, mais également sa direction et sa qualité.

«La vision représente un défi parce que les images rétiniennes résultent d'interactions complexes entre la lumière, les propriétés de la surface, les formes et le point de vue. Pour interpréter les images rétiniennes, de façon à ce que nous puissions percevoir le monde extérieur, le système visuel doit d'une certaine façon démêler les différentes causes physiques qui constituent l'image observée», explique M. Fleming.

De nombreux résultats de PRISM ont des implications directes dans le domaine de l'infographie, ainsi que pour les secteurs du pigment et de l'impression. En identifiant les indices perceptifs exploités par le système visuel, les concepteurs peuvent développer des images de synthèse allégées ne reproduisant que les aspects de l'image qui suscitent une perception humaine. En outre, la perception des propriétés d'un matériau, comme la brillance de sa surface, a une importance potentielle pour les industries des pigments et de l'impression.

Au cours du projet, PRISM a combiné un ensemble de techniques innovantes issues de la psychologie, des neurosciences, de l'informatique et du design industriel. «Par exemple, pour que nous puissions étudier les propriétés complexes d'un matériau de façon contrôlée mais physiquement réaliste, nous avons utilisé des simulations de pointe par image de synthèse», déclare M. Fleming.

PRISM a également utilisé des techniques innovantes d'imagerie cérébrale, comme l'imagerie du tenseur de diffusion (DTI), qui a permis d'étudier les connexions entre différentes régions du cerveau et la façon dont elles sont utilisées dans différentes tâches visuelles et d'apprentissage.

Le projet est maintenant achevé mais ses partenaires industriels exploitent ses résultats dans les secteurs de l'infographie, de l'automobile, de l'architecture et du design. Les chercheurs sont actuellement en train de développer de nouvelles normes que les partenaires industriels pourront utiliser, par exemple pour mettre au point et contrôler la qualité de peintures automobiles.

Thèmes

Life Sciences

Mots-clés

PRISM, infographie, lumière, perception visuelle, forme, matériau, peinture, joaillerie