Examen d`Informatique

Examen de l’option Image pour le Multimedia
Licence 3 Informatique – 1ère session (mai 2015)
Durée : 2 heures
Tous documents PERSONNELS autorisés – livres INTERDITS
Calculatrices autorisées – Téléphones et ordinateurs portables INTERDITS
Exercice 1 : Modélisation et animation en PovRay (14 points)
Modéliser une scène PovRay (illustrée ci-dessous) composée :
- d'un sol plan gris (infini) dans le plan xOz,
- d'une source lumineuse ponctuelle simulant le soleil, placée initialement en y=1000 et de couleur
jaune,
- et de 3 balles blanches (b1, b2, b3) de rayons croissants r1=0.5, r2=1, r3=1.5, alignées le long de
l'axe x, espacées chacune de 0.5.
y
0.5
z
0.5
0
x
1) Simulation d'un coucher de soleil.
Créer une animation PovRay de la scène précédente où la source lumineuse simulant le soleil :
- se déplace de sa position initiale (<0,1000,0>) en une position finale (<0,0,1000>), en décrivant
un arc de cercle,
- passe linéairement du jaune au rouge durant ce déplacement.
2) Texturation des balles.
a) Appliquer la texture « checker » (damier) sur la plus grosse balle, pour qu'au niveau de chaque
demi-sphère on observe 4 « carreaux » (2 blancs et 2 noirs) : cf. image à la page suivante.
Le motif « radial » en PovRay permet de simuler un ballon de plage rouge et blanc, en intégrant
le code suivant dans la primitive « sphere » :
pigment{ radial frequency 8
color_map{ [0.5 color rgb <1,1,1>]
[0.5 color rgb <1,0,0>] }
}
Le nombre précisé après « frequency » indique combien de fois le motif "blanc puis rouge"
apparaît. Ici on obtient 8x2=16 « faisceaux » dont la couleur alterne entre le rouge et le blanc.
b) Appliquer la texture « radial » sur les 2 autres balles, pour obtenir (cf. image à la page
suivante) :
- un ballon de plage de rayon 1 rouge et blanc à 6 faisceaux
- un ballon de plage de rayon 0.5 bleu et blanc à 4 faisceaux
3) Animation rectiligne des balles.
On veut faire avancer les 3 balles le long de l'axe z (dans le sens des z croissants), en les faisant
rouler (sans glisser) sur le sol.
a) Créer une animation qui fasse rouler chaque balle d'un tour complet à la même vitesse. Quelle
est la distance parcourue par chacune ?
b) Tout en conservant l'animation précédente pour la plus grosse balle, changer celles des 2 autres
balles pour que toutes les balles parcourent la même distance en conservant la même vitesse que
précédemment. Préciser de combien de degrés ont tournés les 2 plus petites balles à la fin de
l'animation. En déduire le nombre de tours qu'elles ont fait.
c) Comment modifier la vitesse des 2 plus petites balles pour qu'elles ne fassent qu'un tour en
parcourant la même distance que la grosse ?
4) Animation circulaire des balles.
Proposer enfin une solution pour faire rouler les balles, de telle sorte qu'elles décrivent chacune un
cercle dans le plan xOz (en continuant de tourner sur elles-mêmes d'un tour complet).
Pour cela, respecter les consignes suivantes (illustrées ci-dessous) :
- la grosse balle décrit une trajectoire circulaire de rayon 0.5, de centre <2.5, 0, 0> en partant de sa
position d'origine (donnée en début d'exercice),
- les 2 autres balles décrivent une trajectoire circulaire de même centre (en partant également de
leur position d'origine) : elles tournent autour de la grosse balle tout en conservant le même
espacement entre elles durant le tour.
positions initiales (t0)
t3
t1
t4
t2
positions finales (t5)
Exercice 2 : Formats d'images et compression (6 points)
Remarque : Dans les résultats demandés, vous représenterez les octets correspondant à des codes
binaires en hexadécimal ; pour ceux correspondant à des caractères vous donnerez simplement le
caractère.
On considère l’image suivante constituée d’une alternance de 4 pixels noirs et 4 pixels blancs
1) Donnez le codage PBM de cette image :
a) pour un codage ASCII,
b) pour un codage binaire.
2) Uniquement pour la partie du codage correspondant à l’image (i.e. sans l’entête) réalisez et
donnez la compression :
a) RLE pour le codage ASCII,
b) RLE pour le codage binaire,
c) LZW (avec un codage sur 12 bits) pour le codage ASCII.
Pour chacun des cas, calculez le taux de compression et le gain.
3) En considérant le codage PBM ASCII précédent :
a) précisez quelle est la méthode de compression la plus efficace,
b) dites (sans faire de calculs) quelle est la méthode de compression qui sera la plus efficace si la
suite d’alternance de 4 pixels devient de plus en plus longue. Expliquez pourquoi.