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Voxel Cet article est une ébauche concernant l’informatique. Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les recommandations des projets correspondants.   Cet article ne cite pas suffisamment ses sources (). Si vous disposez d'ouvrages ou d'articles de référence ou si vous connaissez des sites web de qualité traitant du thème abordé ici, merci de compléter l'article en donnant les références utiles à sa vérifiabilité et en les liant à la section « Notes et références ». En pratique : Quelles sources sont attendues ? Comment ajouter mes sources ?  Le voxel, mot-valise créé en contractant « volume » et « pixel »[1] (ce dernier est lui-même une contraction de « picture » et « element »), est à la 3D ce que le pixel est à la 2D. Il stocke une information physique (couleur, densité, intensité, etc.) d'un point d'un volume sur un maillage régulier. Ses coordonnées spatiales, voire temporelles, ainsi que sa taille ou d'autres informations telles qu'une matière sont stockées parfois avec sa valeur, parfois en parallèle. Le voxel s'inscrit plus généralement dans des espaces matriciels bien que les espaces vectoriels lui soient favorables. Ses coordonnées spatiales peuvent être polaires. Le point faible du format par voxel (par rapport à la 3D vectorielle) est de nécessiter énormément de ressources, tant pour le stockage que pour le rendu qui ne bénéficie pas d'accélération matérielle. Cependant, des algorithmes de compression traditionnels de l'imagerie numérique ou l'informatique peuvent être employés. Imagerie médicaleLe voxel s'avère particulièrement adapté à la représentation d'un volume corporel constitué d'images en coupes d'un patient. C'est pour cette raison qu'il est souvent utilisé en imagerie médicale 3D (scanner, IRM, TEP) où il offre un résultat rapide et suffisant. Le standard DICOM précise les modalités de représentation, de stockage et de communication d'un grand nombre de formats d'imagerie médicale utilisés dans les établissements hospitaliers, entre autres les modules Image Plane Module et Image Pixel Module. Rendu par voxelLe voxel est principalement utilisé pour le rendu des terrains dans les jeux vidéo, notamment Outcast, en utilisant une heightmap combinée avec un Y-Buffer. La technique consiste à afficher le terrain colonne par colonne en ne prenant en compte que les voxels dont la hauteur est supérieure au Y-Buffer, ce dernier prenant comme valeur la hauteur de la dernière colonne affichée. Les parties non visibles de la scène sont ainsi tout simplement ignorées lors du rendu, ce qui offre un fort gain de ressources[2]. Une des optimisations les plus remarquables offertes par le voxel apparaît lorsque l'on passe de l’utilisation d'une matrice de voxel à l'utilisation d'un arbre ayant comme racine chaque voxel et dont chaque nœud père est un voxel faisant la moyenne de ses fils (couleur, texture). Plusieurs optimisations apparaissent alors :
Ces deux optimisations permettent un gain de mémoire mais surtout une vitesse d'affichage constante quel que soit le niveau de détail de l'objet, son gros désavantage étant son coût lors de la modification de l'arbre qui devient alors énorme là où une matrice le gérerait aisément. Le dessin par triangle reste donc le plus courant dans les moteurs 3D. Quelques moteurs 3D utilisant un rendu par voxel :
Jeux vidéo utilisant tout ou partie du rendu par voxelLes jeux vidéo utilisant un moteur de rendu 3D par voxels sont peu nombreux. On peut citer :
Attention à ne pas confondre avec les jeux vidéo utilisant une représentation de l'espace en « voxel » (généralement en cubes texturés ou non), mais dont le rendu est avec un moteur de rendu 3D en polygones et non en voxel, par exemple :
Voir aussiLien externe
Notes et références
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