Morphing : de George Bush à Arnold Schwarzenegger, Wikimedia commons, Lainf, DP

Sciences

Le morphing : comment ça marche ?

Question/RéponseClassé sous :Mathématiques , géométrie , mécanismes de morphing

Pour faire évoluer un personnage ou un dessin, et créer par exemple un film d'animation ou un dessin animé, on dispose d'une technique nommée morphose, morphing en anglais. Explications...

Utilisée dans le cinéma comme le dessin animé, la technique du morphing permet de déformer un dessin (ou une photographie) en un autre. De façon surprenante, elle est fondée sur la géométrie du triangle.

Trianguler d’abord...

Pour cela, les deux dessins doivent être découpés en deux systèmes de triangles compatibles. Pour un visage, parmi les sommets des triangles, nous incluons les yeux, les oreilles et, parmi les côtés, le tour du visage.

Triangulation d’un visage. La forme n’a pas besoin d’être respectée mais les sommets doivent se situer en des points remarquables. © Hervé Lehning, DR

Nous considérons alors un autre visage et le découpons en un système de triangles compatibles (même nombre, même disposition mais par forcément les mêmes dimensions). Les éléments importants du visage, comme les yeux, le nez, le front, le menton doivent pouvoir se correspondre. Les deux systèmes de triangles doivent également pouvoir se déformer l'un en l'autre. Nous montrons comment sur une figure simplifiée un carré où les triangles se correspondant ont même couleur.

Les deux systèmes de triangles doivent être déformables l’un en l’autre, comme ceux-ci. © Hervé Lehning, DR

Sur chaque triangle du premier carré, nous utilisons alors une transformation pour passer au triangle correspondant (de même couleur sur la figure) dans le second. Cette transformation correspond à la notion de milieu.

Passage d’un triangle à l’autre, de gauche à droite. À partir de points identiquement situés, comme A et C, dans chaque triangle, on place un point intermédiaire B, milieu de AC. On peut recommencer avec les milieux de AB et BC, etc. et ainsi obtenir un grand nombre d’intermédiaires. © Hervé Lehning, DR

On obtient ainsi une transformation mathématique, aisément calculable par ordinateur, assurant un passage progressif d'une figure à une autre. Cette transformation a été utilisée de façon spectaculaire dans le film Titanic pour faire vieillir l'actrice en quelques secondes de 1912 à 1998. Vous pouvez aussi opérer un lifting sans danger sur une personne âgée et lui faire retrouver sa jeunesse... de manière virtuelle toutefois. Des logiciels de morphing peuvent être trouvés sur internet. Utilisez votre moteur de recherche favori pour cela.

Son utilisation en dessin animé

De même, le morphing permet d'éviter de dessiner plusieurs dessins intermédiaires dans un dessin animé. Ainsi, nous avons fait marcher le personnage suivant en interpolant entre les deux dessins extrêmes.

Création d’une position intermédiaire entre deux dessins. © Hervé Lehning, DR
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En savoir plus sur Hervé Lehning

Normalien et agrégé de mathématiques, Hervé Lehning a enseigné sa discipline une bonne quarantaine d'années. Fou de cryptographie, membre de l'Association des réservistes du chiffre et de la sécurité de l'information, il a en particulier percé les secrets de la boîte à chiffrer d'Henri II. 

À découvrir également : L'univers des codes secrets de l'Antiquité à Internet, paru en 2012 chez Ixelles.