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Pourquoi le sujet de la 3 dimension ? :
Nous avons choisi le thème de la 3 dimensions car c'est un thème de notre époque, nous sommes en rapport direct avec ce thème et nous sommes en partie victime de la 3 dimensions. Aussi car c'est un thème très intéressant et qui continue d'évoluer: exemple de la télévision 3 dimensions qui ne date pas de très longtemps.
INTRO :
Quelles sont les applications de la 3 dimensions et en quoi a-t-elle amélioré le monde du visuel et de la médecine ?
La 3 dimensions ou tridimensionnel sont des thermes qui caractérisent l'espace qui nous entoure, la largeur, la hauteur et la profondeur.
Le terme de 3D est aussi utilisé pour désigner la représentation en images de synthèse, le relief des images stéréoscopiques ou autres photos et images en relief, et parfois même le simple effet stéréophonique, qui ne rend par construction que du 2D.
Nous allons nous intéresser à deux "exemples" de la 3 dimensions et voir quelles sont les applications de la 3 dimensions et en quoi a-t-elle amélioré le monde du visuel et de la médecine.
Nous verrons en premier les origines de la 3D, son évolution et les procédés pour pouvoir la visualiser. En deuxième nous verrons l'arrivé de la 3D dans le domaine médicale et ses applications ou nous étudierons les origines de la 3D dans la médecine, les avantages quelles apporte, les images en 3D dans la médecine, un témoignage et l'alliage de la 3D avec les ultrasons. Pour finir nous parlerons de la 3D dans le monde cinématographique ou nous verrons le monde du visuel en 3D, les jeux vidéo et les hologrammes.
Le premier stéréoscope a vu le jour il y a plus de 170 ans inventé par Charles Wheatstone, le premier film en 3D a mis presque un siècle à sortir, l’IMAX a révolutionné les salles de cinéma puis tout s’est enchainé assez vite depuis quelques années, maintenant nous pouvons accueillir la 3 dimension dans nos salons.
Charles Wheatstone
Il décrivit pour la première fois, en 1838, le principe de la perception du relief grâce à la vision binoculaire (également stéréoscopie). Il conçut aussitôt des couples stéréoscopiques de dessins, puis de photographies stéréoscopiques et inventa l'appareil permettant de les observer en relief : le stéréoscope. Ce premier modèle comportait deux miroirs à angle droit, bientôt suivi d'un modèle plus agréable à deux oculaires, en collaboration avec David Brewster qui le diffusa largement.
Il a également introduit le pseudoscope, un instrument optique binoculaire qui inverse notre perception de la profondeur. Les objets vu à travers apparaissent rentrés vers l’intérieur : par exemple une boîte posée sur le sol apparaîtra comme un trou en forme de boîte dans le sol.
Les premiers pas
La restitution du relief a toujours été une obsession technologique de l'industrie du cinéma. Le tout premier film cinématographique « L'arrivée du train » des frères Lumière est déjà réalisé en stéréoscopie ! Dans les années 50, de nombreux films à sensation sont tournés et diffusés en 3D, comme le chef d'oeuvre d'Hitchcock « Le crime était presque parfait ».
Les années 80
La qualité de diffusion inégale et l'excès de fantastique et de sensationnel dans les productions 3D ennuie peu à peu le public. Le relief devient « ringard » et sa technologie se fait oublier jusque dans les années 80.
Reprise de la technologie 3D
La 3D fait son retour à partir de 1986 sur le marché de l'attraction à grand spectacle, avec la mise au point du procédé IMAX, à technologie de projection alternée ou polarisée. Les lieux d'attraction grand public comme le Futuroscope ont fait découvrir des films en 3 dimensions de qualité, et éveillent l'intérêt de grands réalisateurs.
La révolution vient du numérique !
Avec l'équipement des grandes salles de cinéma en projecteurs numériques et la technologie numérique adaptée à la télévision, la 3D devient possible partout et pour tous et ouvre de nouveaux horizons à la création. La transposition en 3D de films conçus en 2D donne d'excellents résultats, et de grands réalisateurs comme George Lucas, Peter Jackson et James Cameron pensent à donner à leurs chefs d'œuvre une seconde vie en relief...
Revoir d'anciens films sous un nouveau jour, découvrir de nouvelles sensations au cinéma avec des films réellement conçus pour la 3D... tout semble possible. La télévision et le cinéma ont enfin trouvé leur nouvelle dimension !
Les glyphes (lunettes bicolores) sont nés au milieu du XIXème siècle pour donner du relief aux premières photographies, et que le brevet de la stéréoscopie polarisante, utilisée pour « Avatar ».
La restitution du relief a toujours été une obsession technologique de l'industrie du cinéma. Le tout premier film cinématographique « L'arrivée du train » des frères Lumière est déjà réalisée en stéréoscopie ! Dans les années 50, de nombreux films à sensation sont tournés et diffusés en 3D, comme le chef d'œuvre d'Hitchcock " Le crime était presque parfait ".
Document : De nouvelles images en 3D, des squelettes humain. P20. Le monde n°18681
2005 :
C’est une équipe de physiciens et de médecins français qui ont mis au point une technique de radiologie qui permet de reconstituer en 3D l’intégralité de l’ossature, tout en réduisant fortement les doses de rayon X (dangereuses pour l’humain) pour les patients. Deux prototypes fonctionnent déjà.
Premier prototypes mis au point en 1997 démontrant l’intérêt de la technique, mais aussi révélé ses faiblesses :
- manque de résolution spatial des clichés et lenteur d’obtention des données. « Depuis, de nouvelles technologies de détecteur utilisant les circuits imprimés de haute densités et des modifications de l’architecture interne des détecteurs ont étés développées, expliquent les responsables de ce projet. Elles permettent des résolutions de l’ordre de 250µ parfaitement adaptées a l’imagerie de l’os. Ces détecteurs fournissent des images de très grande qualité : 30 000 à 50 000 niveaux de gris contre une centaine avec un film classique.
- Les techniques de reconstructions des images en 3D ont été développés conjointement par le laboratoire de biomécanique de l’école national des art et métiers, le laboratoire de biomécanique associé au CNRS et le laboratoire de recherche en imagerie et orthopédique de Montréal (Canada).
- A l’occasion de la présentation à l’académie nationale de médecine, les docteurs J. Dubousset, G.Kalifa et S. Ferey (hôpital de St. Vincent-de-Paul, Paris) ont développés les principaux avantages de cette technique d’imagerie opérationnelle depuis 2003. Elle permet d’abord une réduction considerable des doses de rayons X auquel le patient est soumis : de 8 a 10x moins que la radiologie conventionnelle en 2D, et de 800 à 1000x moins que la tomodensimètrie traditionnelle (ou scanner)
- Dans un premier temps, cette nouvelle technique permettra de mener de nouvelles études de la pathologie ostéo-articulaire, en particulier du rachis et des membres inferieur. Plus généralement, ces images des squelettes humains pourraient conduire à une évolution des indications de la chirurgie orthopédique et des techniques de correction.
Document : La 3D repousse les frontières de la médecine
- Opérer à distance, s'entrainer à des gestes chirurgicaux délicats, pratiquer une coloscopie sans pénétrer dans l'intestin. Tout cela sera possible grâce à l'utilisation de la réalité virtuelle.
2008
- Certains examens pénibles tels que la coloscopie seront effectué de manière virtuelle
Les images sont acquises grâce à un scanner tournant en spiral autour du patient et traiter par ordinateur afin de reconstituer en 3D la partie du corps examinée. Rapidité, simplicité faisant de l'imagerie virtuelle un examen de choix. Pionner du genre, le professeur Jacques Marescaux est chef de service de chirurgie digestive et endocrienne au CHU de Strasbourg et fondateur de l'institut européenne de téléchirurgie. Il avait mené avec succès en 2001 l'opération "Lindbergh"¨. Il s'était rendu a New-York et, de là, avait réalisé l'ablation de la vésicule biliaire chez une patiente qui se trouvait à 7500 KM : Strasbourg. L'opération avait été réalisée grâce à un robot chirurgical. Le professeur le commandait d'un pupitre, le robot était pourvu de bras articulés.
Document : http://www.nouvo.ch/2010/07/la-3d-révolutione-la-médecine
La 3D permet, durant l'intervention, de projeté l'image pour que le chirurgien puisse s'orienter à l'intérieur du corps du patient, lors d'une opération par la paroscopie par exemple.
Cette image, copie exact des organes du patient, est obtenue grâce aux coupes d'un scanner traditionnel. Le logiciel Osiris recréer toute la zone abdominale en 3D, à partir des images en noir et blanc et en 2D du scanner. Les chirurgiens ont donc des gestes plus précis, plus dirigés, plus sure et aussi plus rapide.
La révolution réside non seulement dans l'image mais surtout dans le fait que le chirurgien lui-même peut gérer ses reproductions 3D. Le chirurgien sait avec un peu d'entrainement ce dont il a besoin, ce qu'il cherche et où il se situe avant le bloc.
Pour représenter une personne en 3D, ils placent des capteurs à chaque articulation du patient, il se fait scanner l'enveloppe extérieure. Ensuite elle passe un IRM. Puis ils capturent tous les mouvements de la personne grâce à une machine, les médecins et les chercheurs peuvent avoir au millimètre près la représentation d'une personne.
Document : http://www.informat.onhospitaliene.com/actualite-4562-application-echocardiographie-3d-cardiologie-pediatrie.html
2003.
- L'imagerie 3D est un domaine très en vue qui a de nombreuses applications dans la médecine. Des instituts laboratoires ont développées une technologie capable de réaliser une reconstitution simultanée en 3D des cavités du cœur humain. La visualisation se fait à l'aide de matériel combiné : processeur vectoriel sur réseau neuronal cellulaire plus un processeur de signes numériques.
- L'avantage est que chaque sous-unités anatomiques peut être représentés séparément et peuvent être traités de façon autonome. Cette technique aide bien des interventions chirurgicales et permet de mesurer des paramètres qui n'étaient pas mesurables.
Témoignage d’un patient :
Lucion est atteint d'une maladie congéniale et son cœur s'emballe trop souvent. La modélisation de son cœur en 3D à l'aide de sondes va permettre aux médecins d'identifier les zones malades et de les neutraliser. Une avancée technologique, impensable il y a quelques années qui permet aujourd'hui dà Lucion d'envisager une vie normal avec un cœur en bonne état.
Document : Un faisceau d'ultrason pour construire une image. La recherche, °378 p 78-79
- Les ultrasons ont d'abord servis à détecter des sous-marins pour la première guerre mondiale. En 1942 grâce à Karl Dussig, il est possible de détecter des tumeurs dans le cerveau avec les mêmes principes d'échos d'un signal ultrasonore. Les ultrasons ne sont que des ondes sonores qui peuvent se propager partout, dans tous les corps (solide, liquide, gaz)
L'échographique:
- Dans les années 50, le premier appareil d'echographie qui donnes une image est présenté par les anglais Wild et Reid, il fonctionnait sur le principe de réflexion d'un faisceau d'ultrasons.
- Fonctionnement : la sonde émet une salve d'ultrasons, elle reçoit les echos (ultrasons réfléchis) issus des interfaces entre les différents tissus.
En fonction de l'intensité et du décalage temporel entre la reception et l'émission de l'écho, l'échographe affiche un point blanc plus ou moins lumineux sur l'ecranet forme une ligne d'image. Pour récupérer une image, il faut répéter l'opération dans différentes direction et juxtaposer les lignes.
Les ultrasons se propagent à la vitesse de 1460 m.s-1 dans le corps qui est composé majoritairement d'eau.
Le son se propage à la vitesse de 1480 à 1600 m.s-1 car il y a des tissus et graisses.
Les jeux vidéo
Le système, destiné au jeu sur PC, se compose de lunettes sans fil, d’un émetteur infra-rouge et d’un logiciel qui permettra de transformer de façon automatique. Déjà plus d’une centaine de jeux sur PC en 3D
On en sait d’ailleurs davantage concernant cette technologie. Les lunettes sans fil sont conçues avec des verres optiques haut de gamme. Autonomes (environ 40 heures) , elles fonctionnent jusqu’à une distance maximale de 6 mètres par rapport à l’émetteur infra-rouge. Celui-ci se connecte sur PC en USB et se charge de transmettre aux lunettes les données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un...). Seule contrainte pour les “gamers”: disposer d’un écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de texte et d'images en deux dimensions avec éventuellement un effet à trois dimensions. Le texte et les images peuvent être fixes ou animés.) LCD 120 Hz. Le système est d’ores et déjà disponible sur le marché américain au tarif de 199$. NVIDIA propose aussi un bundle (Un paquetage promotionnel, plus couramment désigné par son anglicisme bundle est un groupement, un pack, de produits fait par un vendeur, un constructeur de matériel informatique ou un éditeur de...) associant moniteur LCD Samsung 120Hz et le kit 3D Nvision pour une somme raisonnable de 598$.
L’Hologramme
L'hologramme est le résultat de l'holographie. Il s'agit d'un procédé de photographie en relief. Aujourd'hui, un hologramme représente une image en trois dimensions qui apparait suspendue en l'aire.
Les principes de l'holographie furent énoncés en 1922 par le physicien allemand Albert Einstein après qu'il eut découvert des équations qui évoquaient un système photographique en 3 dimensions qu'il appela holographie. Le premier hologramme fut construit par Emmett Leith et Juris Upatnieks en 1965 à l'aide d'un laser. En 1969 à l'université Stanford, Karl H. Pribram, physiologiste du cerveau renommé, suggéra que l'hologramme offrait un puissant modèle des processus cérébraux. En 1971, David Bohm qui avait travaillé avec Albert Einstein conforta la théorie de Pribram et soumit la proposition d'une organisation holographique de l'univers. Pribram stipula que notre cerveau se comporte comme un hologramme et que la vraie réalité se trouve dans l'énergie que détectent nos sens et pas dans les objets que nous appelons réels. Selon lui, nos sens se conjuguent pour créer l'illusion du monde qui nous entoure.
Contrairement à la photographie traditionnelle, qui ne contient qu'une information bidimensionnelle, un hologramme contient beaucoup d'informations tridimensionnelles. Il résulte en une image d'interférence entre les ondes issues de l'objet photographié et d'une partie du même faisceau laser utilisée pour éclairer l'objet. Les détails dans l'hologramme sont très petits (inférieurs au micromètre). Sa réalisation demande :
- des pellicules spéciales avec du grain très fin.
- une disposition mécanique qui supprime ou compense des vibrations à des amplitudes inférieures au micron.
- une source de lumière avec une distance de cohérence de l'ordre de grandeur de la distance entre l'objet photographié et la plaque sensible.
L'information de la totalité de la scène est distribuée sur toute la surface de l'hologramme. Un petit morceau d'un hologramme permet de reconstituer toute l'image. Mais la définition (netteté) de l'image sera plus faible et les angles sous lesquels on peut observer la scène seront plus restreints.
Si l'on tourne l'hologramme, l'image pivote avec lui, mais conserve sa profondeur.
L'hologramme est enregistré avec une lumière monochromatique, ponctuelle et cohérente : le laser.
Il existe deux sortes d'hologrammes.
Les hologrammes à réflexion, qui s'éclairent à la lumière comme une lampe si elle est bien orientée vers l'hologramme; ce sont les plus courants. Les hologrammes à transmission, qui réclament pour être vus une lumière identique à celle qui a servi à les enregistrer : un laser.
BIBLIOGRAPHIE:
-http://fr.wikipedia.org/wiki/Trois_dimensions
-http://www.blog-note.com/histoire-de-la-3d-depuis-ses-origines/
-http://www.commentcamarche.net/contents/coupe-du-monde-le-boom-attendu-d/histoire-de-la-3d
-De nouvelles images en 3D, des squelettes humain. P20. Le monde n°18681
-La 3D repousse les frontieres de la médecine
-http://www.nouvo.ch/2010/07/la-3d-révolutione-la-médecine
-Un faisceau d'ultrason pour construire une image. La recherche ,°378 p 78-79
-http://www.ladepeche.fr/article/2010/01/16/756375-La-tele-3D-arrive-dans-le-salon.html
-http://www.ladepeche.fr/article/2010/01/16/756375-La-tele-3D-arrive-dans-le-salon.html
-http://www.numerama.com/magazine/15989-des-scientifiques-japonais-developpent-un-hologramme-palpable.html
Dans ce TPE nous avons vues les origines de la 3 dimension et son évolution à travers divers applications comme celles dans le domaine médicale avec les origines dans la medecine, ce qu'elle a apportée, ces avantages, et ces utilisations. Mais aussi dans le domaine de la cinématographie où nous parlons du monde du visuel avec le cinéma, la télévision en 3D ainsi que d'autres avatars.
Nous avons donc vu que, dans la médecine, la 3D à permis de pratiquer des opérations à distance, de faire des examens pénibles virtuellement, et qu'elle permet aussi aux médecins de s'orienter précisément durant leurs opérations. La 3D dans le monde visuel offre une nouvelle perception des choses, en effet
elle a révolutionné le monde du cinéma, offrant une nouvelle vision du monde au grand public. Cette technologie a permis également d'aller plus loin dans certains domaines comme le jeu vidéo et a permis également la création de nouvelle avancé, comme l'hologramme.
recopié!!
L'hologramme est le résultat de l'holographie. Il s'agit d'un procédé de photographie en relief. Aujourd'hui, un hologramme représente une image en trois dimensions qui apparait suspendue en l'aire.
Les principes de l'holographie sont énoncés en 1922 par le physicien allemand Albert Einstein après qu'il est découvert des équations qui évoquaient un système de photographie en 3 dimmensions qu'il appela holographie. Le premier hologramme fut construit par Emmett Leith et Juris Upatnieks en 1965 qu'ils créerent à l'aide d'un laser . En 1969 Karl H. Pribram, physiologiste du cerveau renommé à l'université Stanford, suggéra que l'hologramme offrait un puissant modèle des processus cérébraux. En 1971, David Bohm qui travaillait avec Albert Einstein mit au point la théorie de Pribram et soumit la proposition d'une organisation holographique de l'univers. Pribram racontait que notre cerveau se comporte comme un hologramme et que la vraie réalité est presente dans l'énergie que détectent nos sens et non pas dans les objets que nous appelons réels. Selon lui, nos sens se fusionnent pour créer l'illusion du monde qui nous entoure.
Contrairement à la photographie traditionnelle, qui ne contient qu'une seule information bidimensionnelle, un hologramme contient beaucoup d'informations tridimensionnelles. Il résulte en une image d'interférence entre les ondes issues de l'objet photographié et d'une partie du même faisceau laser utilisée pour éclairer l'objet. Les détails dans l'hologramme sont très petits,ils sont inférieurs au micromètre. Sa réalisation demande :
-Des pellicules spéciales avec du grain très fin.
-Une disposition mécanique qui supprime ou bien compense les vibrations à des amplitudes inférieures au micron.
-Une source de lumière avec une distance de cohérence de l'ordre de grandeur de la distance entre l'objet photographié et la plaque sensible.
L'information de la totalité de la scène est distribuée sur toute la surface de l'hologramme. Un seule morceau d'un hologramme permet de reconstituer l'image dans son intégralitée. Mais la définition ou netteté de l'image sera plus faible et les angles sous lesquels on peut observer la scène seront alors plus restreints.
Si l'on tourne l'hologramme, l'image pivote avec lui, mais conserve sa profondeur.
L'hologramme est enregistré avec une lumière monochromatique, ponctuelle et cohérente, appelée le laser.
Il existe deux sortes d'hologrammes.
-Les hologrammes à réflexion, qui s'éclairent à la lumière comme une lampe si elle est bien orientée vers l'hologramme; ce sont les plus courants.
-Les hologrammes à transmission, qui réclament pour être vus une lumière identique à celle qui a servi à les enregistrer, le laser.
recopié!!
Le système, destiné au jeu sur PC, se compose de lunettes sans fil, d’un émetteur qui fonctionne à infra-rouge et d’un logiciel qui permet de transformer de façon automatique. Il y a Déjà plus d’une centaine de jeux sur PC en 3D.
On en sait davantage concernant cette technologie . Les lunettes sans fil sont conçues avec des verres optiques haut de gamme. Autonomes (autonomie d'environ 40 heures) , elles fonctionnent jusqu’à une distance maximale de 6 mètres par rapport à l’emplacement de l'émetteur infra-rouge. Celui-ci se connecte sur PC en USB et transmet aux lunettes les données. Une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'un objet ou une chose, d'une transaction d'affaire, etc.... Seule contrainte pour les “gamers”, il faudra disposer d’un écran LCD 120 Hz. Le système est déjà disponible sur le marché américain au tarif de 199$. NVIDIA propose aussi un bundle (Un paquetage promotionnel,groupement ou pack, de produits fait par un vendeur, un constructeur de matériel informatique...) associant moniteur LCD Samsung 120Hz et le kit 3D Nvision pour une somme raisonnable de 598$.
RECOPIE !!!!
Document : http://www.ladepeche.fr/article/2010/01/16/756375-La-tele-3D-arrive-dans-le-salon.html
Les effets 3D du film Avatar nous on tous bluffés, il cartonne actuellement au cinéma. Dans quelques mois, nous allons pouvoir profiter de la 3D à domicile. En effet, d'ici le printemps plusieurs constructeurs de téléviseurs (Panasonic, Samsung, Sony, LG, etc.) commercialisent des téléviseurs à écran plat, capables de donner la perception du relief à l'aide de lunettes actives. À condition de relier son téléviseur un lecteur Blu-ray (le DVD haute définition) dont la norme 3D a été définie en décembre 2009.
Les premiers exemplaires de ces téléviseurs ont été présentés lors du plus grand salon mondial de l'électronique grand public, le CES de Las Vegas.
Les programmes 3D (films, documentaires, etc.) seront d'abord fournis par les disques Blu-ray, mais dans les dix prochaines années, ce sont les chaînes de télé qui vont diffuser en direct des images en trois dimensions. ESPN, la grande chaîne sportive américaine, a indiqué que les matches de la Coupe du Monde de football 2010 seront retransmis en 3D. En Grande Bretagne, le réseau Sky planche sur une chaîne en 3D, qui serait lancée cette année et qui diffusera des films. Aux États-Unis, DirectTV, premier opérateur de télévision par satellite avec 18,4 millions d'abonnés a lancé trois chaînes télé en 3D et propose des films en vidéo à la demande (VOD). Enfin, Sony et Discovery communications collaborent avec Imax pour lancer en 2011 aux États-Unis une chaîne en 3D 24 heures sur 24.
La révolution 3D à domicile est donc bien lancée.
Le marché de la 3D se dessine cette année 2010 et, selon le cabinet d'étude DisplaySearch, les ventes de téléviseurs de ce type qui coûtent 10 à 50 % plus chers que les postes actuels, pourraient atteindre 9 millions d'unités en 2012. Le marché serait de 15 milliards de dollars en 2018.
Comme souvent avec les nouvelles technologies, la cassette VHS, les bouquets satellite, les sites web sur internet, l'industrie des films pornographique est pionnière dans la 3D. Lors du salon Adult entertainment Expo, la société Bad Girls In 3D a présenté un catalogue de films exclusivement en 3D et surtout un « package » comprenant un écran 3D de 152 cm de diagonale, un server compact, et des lunettes.
Des applications multiples
Longtemps cantonnnée aux films de science fiction, la 3D est de plus en plus présente dans l'armement, l'industrie, la médecine ou chez le grand public. Que ce soit au cinéma, sur télévisieur ou sur ordinateur, les applications sont désormais légion. Visites virtuelles de musée, d'appartements, cartes 3D, présentation d'un produit sous toutes ses coutures sur un site internet ou sur son téléphone portable, jeux en ligne, visualisation d'une pièce à usiner ou d'un champ de bataille, et bien sûr programmes télé ou films de cinéma. Les applications semblent infinies et rattrappent la science fiction, comme ce petit scanner portatif qui permet de «cartograhier un corps humain» sans le toucher. En version ludique, chacun pourrait se construire son double en 3D. Son avatar...
La 3D avec ou sans lunettes ?
Le principal écueil de la 3D est le port obligatoire de lunettes qui permettent au cerveau de percevoir le relief. Autrefois, les lunettes comportaient un verre rouge et un verre bleu. Aujourd'hui, les verres sont polarisants. Ceux qui sont allés voir Avatar au cinéma l'ont constaté avec les lunettes RealD bon marché. Il existe aussi des lunettes à cristaux liquides : les verres s'assombrissent alternativement 144 fois par seconde, afin de ne laisser passer qu'une image à la fois. C'est ce système, plus onéreux et très au point que les contructeurs de télé ont choisi.
Certains ingnieur travaillent sur la visin 3D sans lunettes, qui devrait arriver à maturité d'ici 5 à 10 ans. Philips a mis au point la technologie 3D4you, développée par des chercheurs européens. Pour que l'effet 3D soit efficace, il faut que le spectateur se place à une certaine distance de l'écran. Autre souci, ce téléviseur 3D sans lunettes n'est pas capable d'être utilisé pour regarder des programmes classiques en 2D.
La télévision en 3D
Tout d'abord, la télévision 3d désigne une technologie qui permetrait d'afficher sur sa télévision des émissions, retransmissions sportives, films, reportages et autres en 3 dimensions. Il s'agit d'un effet stéréoscopique donnant l'illusion aux spectateur d'une dimension de profondeur en plus des deux dimensions actuellement disponibles : la hauteur et la largeur.
Une télévision 3D affiche un contenu en 3 Dimenssions en montrant deux images distinctes de la même scène simultanément, l'une pour l'œil droit et l'autre pour l'œil gauche du spectateur. Ces deux images sont filmées par deux caméras distinctes de 6 cm, c'est à dire l'espace moyen existant entre nos deux yeux.
Les deux images apparaissent alors en plein écran, et sont entremêlées. Les objets, formes et personnes présentent donc une légère asymétrie à l'œil nu, mais, grâce aux lunettes 3D qui cachent tour à tour les yeux du spectateur, ces derniers ne voient qu'une image en 3 dimensions.
Une meilleur qualitée
Nous avons tous déjà eu une expérience en 3dimensions avec les fameuses lunettes rouges et bleus, nous nous rappelons aussi que la qualité d'image n'était pas au rendez-vous. Grâce aux lunettes dites actives (obturant tour à tour l'œil gauche et l'œil droit), la résolution est doublée car chaque œil voit une image pleine, le rendu couleur est également beaucoup plus réaliste sur les nouvelles télévision en 3dimensions. La qualitée de cette technologie est quasiment la meme que celle du cinéma mais nous ne retrouvons pas la même taille, pour cela les constructeur conseil de se rapprocher de l'ecran pour proffiter au maximum de l'effet.
Malheuresement entre 5 et 10 % des gens souffrent de cécité stéréo. Ce qui signifie qu'ils sont insensibles à l'effet stéréoscopique. Ils peuvent toutefois regarder les films sur leur télévision 3D à condition de porter des lunettes 3d actives, le programme leur apparait simplement en 2d.
Pour profiter de la télévision en 3 Dimension il faudra obligatoirement avoir une télévision 3D et des lunettes appropriées pour cette utilisation. Chez certaines personnes une exposition prolongée peut provoquer des maux de tête.
appareil photo + cam
Il ya beaucoup de pirouettes qui va dans la création 3D. The real heavy lifting, however, is all just a matter of geometry and precision. La levée réelle lourds, cependant, est tout simplement une question de géométrie et de précision. To get a 3D image, you essentially need two versions of the same scene filmed from the precisely correct angle as if your eyes were seeing the same scene. Pour obtenir une image 3D, vous devez essentiellement deux versions de la même scène filmée sous l'angle précisément correct comme si vos yeux ont vu la même scène. Filmmakers need to triangulate the distance between the two cameras and make sure they are focused on the same object. Les cinéastes ont besoin de trianguler la distance entre les deux caméras et de s'assurer qu'ils se concentrent sur le même objet. They also need to zoom and track, or move, at the same speed, otherwise the images won't sync up. Ils ont également besoin de zoomer et de piste, ou de déplacer, à la même vitesse, sinon les images ne seront pas synchroniser. In modern film rigs, these two cameras are bolted into place preventing any unwanted jostling or disparity. Dans les plates-formes modernes du film, ces deux appareils sont boulonnés en place empêchant toute bousculade indésirables ou de disparité
Document : Un faisceau d'ultrason pour construire une image. La recherche ,°378 p 78-79
- Les ultrasons ont d'abord servis à detecter des sous marins pour la premiere guerre mondial. En 1942 grâce à Karl Dussig, il est possible de détécter des tumeurs dans le cerveau avec les memes principes d'echo d'un signal ultrasonore. Les ultrasons ne sont que des ondes sonores qui peuvent se propager partout, dans tout les corps ( solide, liquide, gaz)
L'échographique:
- Dans les années 50, le premier appareil d'echographie qui donnes une image est présenté par les anglais Wild et Reid, il fonctionnait sur le principe de réflexion d'un faisceau d'ultrasons.
- Fonctionement : la sonde émet une salve d'ultrasons, elle reçoit les echos (ultrasons réfléchis) issus des interfaces entre les différents tissus.
En fonction de l'intensité et du décalage temporel entre la reception et l'émission de l'echo, l'echographe affiche un point blanc plus ou moins lumineux sur l'ecranet forme une ligne d'image. Pour récuperer une image, il faut répéter l'opération dans différentes direction et juxtaposer les lignes.
Les ultrasons se propages à la vitesse de 1460 m.s-1 dans le corp qui est composé majoritairement d'eau.
Le son se propage à la vitesse de 1480 à 1600 m.s-1 car il y a des tissus et graisses.
Document : http://www.nouvo.ch/2010/07/la-3d-révolutione-la-médecine
La 3D permet, durant l'intervention, de projeté l'image pour que le chirurgien puisse s'orienter à l'interieur du corp du patient, lors d'une opération par la paroscopie par exemple.
Cette image,copie exact des organes du patient, est obtenue grace aux coupes d'un scanner traditionel. Le logiciel Osiris recréer toute la zone abdominale en 3D, à partir des images en noir et blanc et en 2D du scanner. Les chirurgiens ont donc des gestes plus précis, plus dirigés, plus sur et aussi plus rapide.
La révolution réside non seulement dans l'image mais surtout dans le fait que le chirurgien lui-même peut gérer ses reproductions 3D. Le chirurgient sait avec un peu d'entrainement ce dont il a besoin, ce qu'il cherche et ou il se situe avant le bloc.
Pour représenter une personne en 3D, ils placent des capteurs à chaques articulation du patient, il se fait scanner l'enveloppe exterieur. Ensuite elle passe un IRM. Puis ils capturent tout les mouvements de la personne grâce à une machine, les medecins et les chercheurs peuvent avoir au milimètre pres la représentation d'une personne.
document : http://www.informat.onhospitaliene.com/actualite-4562-application-echocardiographie-3d-cardiologie-pediatrie.html
2003.
- L'imagerie 3D est un domaine très en vue qui a de nombreuses applications dans la médecine. Des instituts laboratoires ont dévellopées une téchnologie capable de réaliser une reconstitution simultanée en 3D des cavités du coeur humain. La visualisation se fait à l'aide de materiel combiné : processeur vectoriel sur réseau neuronal cellulaire plus un processeur de signes numériques.
- L'avantage est que chaques sous-unités anatomiques peut être représentés séparéments et peuvent être traités de façon autonome. Cette technique aide bien des interventions chirurgicales et permet de mesurer des paramêtres qui n'étaient pas mesurables.
.Pauvre de moi =X
Lucion est atteint d'une maladie congéniale et son coeur s'embale trop souvent. La modelisation de son coeur en 3D à l'aide de sondes va permettre aux médecins d'identifier les zones malades et de les neutraliser. Une avancée technologique, impensable il y a quelques années qui permet aujourd'hui dà Lucion d'envisager une vie normal avec un coeur en bonne état.
Document : La 3D repousse les frontieres de la médecine
- Opérer à distance, s'entrainer à des gestes chirurgieaux délicats, pratiquer une coloscopie sans pénétrer dans l'intestin. Tout cela sera possible grâce à l'utilisation de la réalité virtuelle.
2008
- Certains examens pénible tels que la coloscopie seront effectué de maniere virtuel
Les images sont aquises grâce à un scanner tournant en spiral autour du patient et traiter par ordinateur afin de reconstituer en 3D la partie du corps examinée. Rapidité, simplicité fesant de l'imagerie virtuelle un examen de choix. Pionner du genre, le proffesseur Jacques Marescaux est chef de service de chirurgie digestive et endocrienne au CHU de strasbourg et fondateur de l'institue européenne de téléchirurgie. Il avait mené avec succés en 2001 l'opération "Lindbergh"¨. Il s'était rendu a New-York et, avait réalisé l'ablation de la vésicule biliaire chez une patiente qui se trouvait à 7500 KM : Strasbourg. L'opération avait été réaliser grace à un robot chirurgical. Le professeur le commandait d'un pupitre, le robot qui était pourvu de bras articulés.
Document : De nouvelles images en 3D, des squelettes humain. P20. Le monde n°18681
2005 : C’est une équipe de physiciens et de medecins français qui ont mis au point une technique de radiologie qui permet de reconstituer en 3D l’integralité de l’ossature, tout en reduisant fortement les doses de rayon X (dangereuses pour l’humain) pour les patients. Deux prototypes fonctionnent déjà.
Premier prototypes mis au point en 1997 demontrant l’interet de la technique, mais aussi révélé ses faiblesses :
- manque de résolution spatial des clichés et lenteur d’obtention des données. « Depuis, de nouvelles technologies de detecteur utilisant les circuits imprimés de haute densités et des modifications de l’architecture interne des détecteurs ont étés développées, expliquent les résponsables de ce projet. Elles permettent des résolutions de l’ordre de 250µ parfaitement adaptées a l’iagerie de l’os. Ces détécteurs fournissent des images de très grande qualité : 30 000 à 50 000 niveau de gris contre une centaine avec un film classique.
- Les techniques de reconstructions des images en 3D ont été développés conjointement par le laboratoire de biomecanique de l’école national des art et metiers, le laboratoire de biomecanique associé au CNRS et le laboratoire de recherche en imagerie et orthopedique de Montreal (Canada).
- A l’occasion de la présentation à l’academie nationale de médecine, les docteurs J. Dubousset, G.kalifa et S. Ferey ( hôpital de St. Vincent-de-Paul, Paris) ont développés les principaux avantages de cette technique d’imagerie operationnel depuis 2003. Elle permet d’abord une réduction considerable des doses de rayons X auquelle le patient est soumis : de 8 a 10x moins que la radiologie conventionelle en 2D, et de 800 a 1000x moins que la tomodensimetrie traditionnelle (ou scanner)
- Dans un premier temps, cette nouvelle technique permetra de mener de nouvelles etudes de la patologie ostéo-articulaire, en particulier du rachis et des membres inferieur. Plus généralement, ces images des squelettes humains pouraient conduire a une évolution des indications de la chirurgie orthopédique et des techniques de correction.
Quelles sont les applications de la 3 dimensions et en quoi à-t-elle amélioré le monde du visuel et de la medecine ?
La 3 dimensions ou tridimensionnel sont des thermes qui caractérisent l'espace qui nous entoure,la largeur,la hauteur et la profondeur.
Le terme de 3D est aussi utilisé pour désigner la représentation en images de synthèse, le relief des images stéréoscopiques ou autres photos et images en relief, et parfois même le simple effet stéréophonique, qui ne rend par construction que du 2D.
Nous allons nous intérésser à deux "exemples" de la 3 dimensions et voir Quelles sont les applications de la 3 dimensions et en quoi à-t-elle amélioré le monde du visuel et de la medecine ?
Nous verons en premier les origines de la 3D ou nous verons ses origines son évolution et les procédés pour pouvoir la visualiser.En deuxième nous verons l'arrivé de la 3D dans le domaine médicale et ses applications ou nous étudirons les origine de la 3D dans la médecine, les avantages quelles apporte, les images en 3D dans la medecine, un témoignage et l'alliage de la 3D avec les ultrassons. Pour finir nour parlerons de la 3D dans le monde cinématographique ou nous verons le monde du visuel en 3D, les jeux vidéo et les hologrammes.
Les glyphes (lunettes bicolores) sont nées au milieu du XIXè siècle pour donner du relief aux premières photographies, et que le brevet de la stéréoscopie polarisante, utilisée pour « Avatar ».
La restitution du relief a toujours été une obsession technologique de l'industrie du cinéma. Le tout premier film cinématographique « L'arrivée du train » des frères Lumière est déjà réalisé en stéréoscopie ! Dans les années 50, de nombreux films à sensation sont tournés et diffusés en 3D, comme le chef d'oeuvre d'Hitchcock " Le crime était presque parfait ".
Les premiers pas
La restitution du relief a toujours été une obsession technologique de l'industrie du cinéma. Le tout premier film cinématographique « L'arrivée du train » des frères Lumière est déjà réalisé en stéréoscopie ! Dans les années 50, de nombreux films à sensation sont tournés et diffusés en 3D, comme le chef d'oeuvre d'Hitchcock « Le crime était presque parfait ».
Les années 80
La qualité de diffusion inégale et l'excès de fantastique et de sensationnel dans les productions 3D ennuie peu à peu le public. Le relief devient « ringard » et sa technologie se fait oublier jusque dans les années 80.
Reprise de la technologie 3D
La 3D fait son retour à partir de 1986 sur le marché de l'attraction à grand spectacle, avec la mise au point du procédé IMAX, à technologie de projection alternée ou polarisée. Les lieux d'attraction grand public comme le Futuroscope ont fait découvrir des films en 3 d
immensions de qualité, et éveillent l'intérêt de grands réalisateurs.
La révolution vient du numérique !
Avec l'équipement des grandes salles de cinéma en projecteurs numériques et la technologie numérique adaptée à la télévision, la 3D devient possible partout et pour tous et ouvre de nouveaux horizons à la création. La transposition en 3D de films conçus en 2D donne d'L'hologramme est le résultat de l'holographie. Il s'agit d'un procédé de photographie en relief. Aujourd'hui, un hologramme représente une image en trois dimensions qui apparait suspendue en l'aire.
Les principes de l'holographie sont énoncés en 1922 par le physicien allemand Albert Einstein après qu'il est découvert des équations qui évoquaient un système de photographie en 3 dimmensions qu'il appela holographie. Le premier hologramme fut construit par Emmett Leith et Juris Upatnieks en 1965 qu'ils créerent à l'aide d'un laser . En 1969 Karl H. Pribram, physiologiste du cerveau renommé à l'université Stanford, suggéra que l'hologramme offrait un puissant modèle des processus cérébraux. En 1971, David Bohm qui travaillait avec Albert Einstein mit au point la théorie de Pribram et soumit la proposition d'une organisation holographique de l'univers. Pribram racontait que notre cerveau se comporte comme un hologramme et que la vraie réalité est presente dans l'énergie que détectent nos sens et non pas dans les objets que nous appelons réels. Selon lui, nos sens se fusionnent pour créer l'illusion du monde qui nous entoure.
Contrairement à la photographie traditionnelle, qui ne contient qu'une seule information bidimensionnelle, un hologramme contient beaucoup d'informations tridimensionnelles. Il résulte en une image d'interférence entre les ondes issues de l'objet photographié et d'une partie du même faisceau laser utilisée pour éclairer l'objet. Les détails dans l'hologramme sont très petits,ils sont inférieurs au micromètre. Sa réalisation demande :
-Des pellicules spéciales avec du grain très fin.
-Une disposition mécanique qui supprime ou bien compense les vibrations à des amplitudes inférieures au micron.
-Une source de lumière avec une distance de cohérence de l'ordre de grandeur de la distance entre l'objet photographié et la plaque sensible.
L'information de la totalité de la scène est distribuée sur toute la surface de l'hologramme. Un seule morceau d'un hologramme permet de reconstituer l'image dans son intégralitée. Mais la définition ou netteté de l'image sera plus faible et les angles sous lesquels on peut observer la scène seront alors plus restreints.
Si l'on tourne l'hologramme, l'image pivote avec lui, mais conserve sa profondeur.
L'hologramme est enregistré avec une lumière monochromatique, ponctuelle et cohérente, appelée le laser.
Il existe deux sortes d'hologrammes.
-Les hologrammes à réflexion, qui s'éclairent à la lumière comme une lampe si elle est bien orientée vers l'hologramme; ce sont les plus courants.
-Les hologrammes à transmission, qui réclament pour être vus une lumière identique à celle qui a servi à les enregistrer, le laser.
excellents résultats, et de grands réalisateurs comme George Lucas, Peter Jackson et James Cameron pensent à donner à leurs chefs d'oeuvre une seconde vie en relief...
Revoir d'anciens films sous un nouveau jour, découvrir de nouvelles sensations au cinéma avec des films réellement conçus pour la 3D... tout semble possible. La télévision et le cinéma ont enfin trouvé leur nouvelle dimension !
Le premier stéréoscope a vu le jour il y a plus de 170 ans inventé par Charles Wheastone, le premier film en 3D a mis presque un siècle à sortir, l’IMAX a révolutionné les salles de cinéma puis tout s’est enchainé assez vite depuis quelques années, maintenan nous pouvons accueillir la 3 dimmension dans nos salon.
Charles Wheastone
Il décrivit pour la première fois, en 1838, le principe de la perception du relief grâce à la vision binoculaire ( également stéréoscopie). Il conçut aussitôt des couples stéréoscopiques de dessins, puis de photographies stéréoscopiques et inventa l'appareil permettant de les observer en relief : le stéréoscope. Ce premier modèle comportait deux miroirs à angle droit, bientôt suivi d'un modèle plus agréable à deux oculaires, en collaboration avec David Brewster qui le diffusa largement.
Il a également introduit le pseudoscope, un instrument optique binoculaire qui inverse notre perception de la profondeur. Les objets vu à travers apparaissent rentrés vers l’intérieur : par exemple une boîte posée sur le sol apparaîtra comme un trou en forme de boîte dans le sol.
Nous avons choisi le thème de la 3 dimensions car c'est un theme de notre epoque , nous sommes en rapport direct avec ce theme et nous sommes en partie victime de la 3 dimmensions. Aussi car c'est un theme très interessant et qui continue d'evoluer: exemple de la télévision 3 dimmensions qui ne date pas de très longtemps.
