Créer une image de Mars avec le Gimp

Le Gimp est un éditeur d'image Open Source (Libre) et gratuit que l'on compare souvent à Photoshop. Ce petit tutoriel va s'arrêter sur l'une des propriétés de ce logiciel : la possibilité de plaquer une image sur une sphère afin de créer une planète.

Je ne détaillerai pas ici l'ensemble du processus de création de l'image ci-dessus, mais uniquement sa partie la plus importante, à savoir la création d'une sphère planétaire, en l'occurrence Mars, à partir d'une image rectangulaire de sa surface.

Vue de Mars - Valle Marineris

Vue de la planète Mars créée avec le Gimp.

Récupérer et préparer une texture

Téléchargement de la texture de Mars

Texture de Mars

Aperçu d'une texture de la surface de Mars.

La première étape consiste à trouver une image de la surface de Mars dans sa totalité. C'est ce que l'on appelle une « texture », obtenue à partir des photographies et des mesures altimétriques prises par les sondes spatiales en orbite autour de la planète.

Pour illustrer ce tutoriel, j'ai utilisée une texture provenant de Space-Graphics, un site créé par Mario Rossi(1). Il s'agit d'une image haute résolution (46080 x 23040 pixels 72dpi, 5.17 Mo) que vous pouvez télécharger sur la page dédiée (le lien de téléchargement se trouve au bas de la page).

Vous pouvez trouver des textures sur de nombreux autres sites, notamment sur la page Map du JPL.

Préparation de la texture : réduction de la taille

1. Réduire la taille de la texture

Réduction de la taille de la texture

Une fois le fichier m46_color_8k.zip décompressé, ouvrez l'image qu'il contient (m46_color_8k.jpg) avec le Gimp 2.0. Pour réaliser la vue de mars, nous allons en réduire la taille, mais vous pouvez évidemment travailler sur la texture originale si votre ordinateur possède suffisamment de ressources système.

Cliquez sur le menu Image -> Etirer l'image. Dans la fenêtre qui apparaît (3), remplacer dans le champ « hauteur » la valeur « 23040 » par « 800 ». Cliquez sur le bouton « Valider ». La texture de Mars est maintenant réduite à une taille de 1600 x 800 pixels.

Augmenter la netteté de l'image

Renforcer la netteté de la texture réduite.

Cette réduction peut rendre l'image légèrement floue. Pour y remédier, allez dans le menu Filtres -> Amélioration -> renforcer la netteté.... Jouez avec les différents paramètres pour trouver la meilleure qualité d'image (4). A chaque fois que vous appliquez un renforcement de la netteté et que celui-ci ne vous convient pas, vous pouvez l'annuler grâce à la commande Edition -> Annuler. Une technique bien pratique pour comparer le résultat de différents renforcements est de créer plusieurs calques de la texture : aller dans la fenêtre « Calques » et appuyez sur le bouton « Dupliquer ce calque ». Cliquez sur le bouton autant de fois que vous voulez de copies de test. Ensuite, toujours dans la fenêtre « Calques », cliquez sur le calque-copie que vous souhaitez tester, puis appliquer un renforcement. Faites de même avec les autres calques et différents réglages de renforcement. Une fois que vous obtenez la qualité désirée, supprimez les calques-tests inutiles (cliquez dessus dans la fenêtre « Calques » puis sur le bouton « supprimez le calque »).

Finalement, enregistrer l'image obtenue sous un nouveau nom pour garder la texture originale en stock. Allez dans le menu Fichier -> Enregistrez sous... dans la fenêtre de droite, sélectionnez le répertoire d'enregistrement, puis dans le champ « Sélection » tapez par exemple « texture_reduite.png ».

Création de la planète

Voici maintenant la partie la plus importante de la création de l'image : nous allons utiliser une des propriétés du Gimp pour plaquer cette carte rectangulaire sur une sphère qui représentera donc la planète - même si, rappelons-le, les planètes ne sont pas des sphères parfaites mais sont (très) légèrement aplaties aux pôles. Cette propriété s'appelle « Plaquer sur un objet » et permet, comme son nom l'indique, d'appliquer une image sur différents types de supports: un plan, un parallélépipède, un cylindre ou une sphère. Dans notre cas, c'est cette dernière option qui nous intéresse.

Plaquer la texture sur une sphère

Aller dans le menu Filtres -> cartes -> Plaquer sur un objet.... La fenêtre de l'option s'ouvre sur le premier onglet disponible. Ici, nous allons demander de plaquer l'image sur une sphère (choisissez « Sphère » dans le champ de sélection « Plaquer sur: ») et de garder un arrière-plan transparent (cochez l'option « Arrière-plan transparent »). Pour cette première étape, vous devriez avoir la fenêtre suivante (5) :

Plaquer la texture sur une sphère

Onglet « Options » de la fenêtre « Plaquer sur un objet ».

Définir la source lumineuse

L'onglet « Lumière » vous permet ensuite de définir dans un premier temps le type et la position de la lumière qui éclairera la planète. J'ai choisi une source ponctuelle et une lumière légèrement jaune pour simuler la lumière solaire.

Coordonnées de la source lumineuse

Coordonnées définissant la position de la source lumineuse.

Le second réglage concerne la position de la source lumineuse dans l'espace, dans un système de coordonnées cartésiennes à trois dimensions (x, y et z) centrée sur la sphère (6). Ici, à vous de voir comment vous souhaitez éclairer la planète ; pour ma part, j'ai choisis une lumière provenant de la droite et légèrement en avant-plan. Tout comme pour le renforcement de la netteté, jouer avec les trois coordonnées pour obtenir l'effet que vous désirez (visualisez le résultat dans la petite fenêtre d'aperçu, en n'oubliant pas d'appuyer sur le bouton "Prévisualisation" pour recalculer cet aperçu à chaque changement).

Au final, voila à quoi devrait ressembler l'onglet « Lumière » une fois que vous avez défini les paramètres de la source lumineuse (7) :

Appliquer la source lumineuse

Onglet « Options » de la fenêtre « Plaquer sur un objet ».

Effets de la source lumineuse

L'onglet suivant, « Matériau », donne à choisir les effets de la source lumineuse sur la surface de la sphère. La première chose à modifier est ce point lumineux de reflet qui fait ressembler la sphère plus à une boule de billard qu'à une planète. Pour le supprimer, il suffit de régler le champ « spéculaire: » à zéro.

Pour le reste des réglages, c'est encore à vous de voir le type de rendu que vous souhaitez obtenir : une surface planétaire « propre et nette » sur laquelle on peut voir tous les détails, ou une ambiance un peu plus sombre, avec des couleurs plus atténuées et donc plus proche de la « réalité ».

Voici à titre d'exemple les réglages que j'ai retenu pour mon propre rendu (8) :

Propriétés de la source lumineuse

Onglet « Matériau » de la fenêtre « Plaquer sur un objet ».

Orientation de la planète

Enfin, le dernier onglet va nous permettre, entre autre, de choisir la région de la planète à afficher. Dans cet onglet « Orientation », les curseurs position x et y doivent rester à 0,5 pour que la planète soit centrée dans l'image. Le curseur z est lui fixé à zéro par défaut. vous pouvez augmentez la valeur pour que la planète ait une taille maximale, soit environ 800 pixels (vérifiez que la sphère ne déborde pas de l'image grâce à la fenêtre d'aperçu).

La seconde série de curseurs x, y et z permet elle de faire tourner la sphère et ainsi de déterminer la région de Mars à placer au premier plan. Pour ma part, j'ai choisi la région de Valle Marineris, grande balafre de plusieurs kilomètres de profondeur qui barre la planète au niveau de l'équateur (9).

Orientation de la planète

Onglet « Orientation » de la fenêtre « Plaquer sur un objet ».

Redimensionner l'image

Il ne reste plus qu'à cliquer sur le bouton « Valider ». En fonction de la puissance de votre machine, le calcul de l'image prendra plus ou moins de temps. Le résultat se retrouve ensuite dans une nouvelle image créée automatiquement. Là, vous risquez d'avoir une surprise, car voilà ce qui devrait s'afficher (10) :

Planète déformée

Création d'une planète légèrement déformée.

Rassurez-vous : c'est normal. Nous sommes parti d'une image de 1600 x 800 pixels, et c'est ce que nous avons sous les yeux.

Corriger l'étirement horizontal

Correction de la largeur.

Pour obtenir une sphère, il faut redimensionner cette image. Aller dans le menu Images -> Etirer l'image. Dans la fenêtre qui s'ouvre 11, désactiver la chaîne qui lie le facteur d'échelle de la hauteur et de la largeur de l'image : nous ne devons réduire que la largeur, la ramener de 1600 à 800 pixels pour obtenir une sphère parfaite. Editez le champ « Largeur » en remplaçant 1600 par 800, puis cliquez sur le bouton « Valider ».

Au final, nous obtenons bien une image de la planète Mars 12. Enregistrer le fichier sous un nom quelconque avec l'extension .xcf, l'équivalent du format .psd de Photoshop. Ce format vous permettra de manipuler l'image ultérieurement en y ajoutant des calques pour en améliorer le rendu.

Planète finale

Planète finale.

Accentuer les reliefs

Accentuer le relief

Accentuation du relief à la surface de la planète

Enfin, ultime traitement : améliorer le relief. Allez dans le menu Filtres -> Cartes -> Repoussage d'après une carte.... La fenêtre de la propriété « Repoussage » s'ouvre (13). Les différentes options à votre disposition vont vous permettre d'accentuer un effet de relief (presque) comme bon vous semble.

Pour le type de support, choisissez bien-sur « Carte sphérique », en cochant l'option « Compenser l'assombrissement » pour éviter d'obscurcir la sphère (quoique un assombrissement de la planète n'est pas du plus mauvais effet).

Ensuite, il vous faut jouer avec les paramètres « Azimut », « Déviation » et « Profondeur » pour obtenir l'effet de relief que vous souhaitez. N'en abusez pas non plus: une valeur trop forte de profondeur rendrait le tout peu crédible.

Laisser les valeurs de décalage x et y à zéro, ainsi que « Niveau de la mer » et « Ambiant ».

Comme toujours, faites des tests en variant les paramètres pour obtenir le meilleur rendu. Vérifier le résultat dans la petite fenêtre de visualisation en haut à gauche. Une fois que les modifications vous conviennent, cliquez sur le bouton « Valider ».

Après un certain temps de calcul, vous obtiendrez votre planète Mars.

Derniers traitements

Il y aurait bien d'autres traitements à appliquer à la planète pour en améliorer l'aspect. Pour l'image qui sert de point de départ à ce tutoriel, j'ai par exemple ajouté un calque « atmosphère » en utilisant la propriété Filtres -> Rendu -> Nuages -> Plasma..., puis j'ai joué sur les teintes (jaune-orangé) et sur sa transparence, ceci afin de simuler les tempêtes de sable (le résultat n'est pas encore parfait). J'ai aussi utilisé un flou gaussien (Filtres -> Flou -> Flou gaussien (IIR)) sur un calque-copie de la planète pour simuler la mince pellicule atmosphérique de Mars.

Pour le fond noir étoilé, j'ai utilisé la technique décrite par Tigert dans son tutoriel « Utiliser les calques » et qui consiste à jouer avec le filtre « Bruitage » (Filtres -> Bruit -> Brouiller), en y ajoutant quelques étoiles avec le filtre « Supernova » (Filtres -> Effets de lumière -> SuperNova...).

Plus encore d'autres petites bidouilles qu'il serait fastidieux de décrire ici - l'image originale est d'ailleurs toujours en cours de traitement, c'est pourquoi une simple vue de 500 pixels de largeur est disponible sur le site. A votre tour de jouer avec les différents paramètres de rendu du Gimp. Je suis sur que vous pourrez faire beaucoup mieux que moi.