La Lune, pas assez réaliste en images de synthèse ? La Nasa offre un kit 3D gratuit et fidèle

Il n’y a plus d’excuse pour que les représentations de la Lune ne soient pas fidèles à la réalité scientifique. La surface lunaire et la physique du satellite sont déjà assez bien connues et, dorénavant, les artistes 3D ont même de nouvelles ressources très précieuses à leur disposition. Depuis le 6 octobre 2019, la Nasa met à disposition un « CGI Moon Kit » destiné aux artistes 3D.

Toutes les données ont été collectées à partir d’un satellite en particulier : le Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). Cette sonde étudie notre satellite naturel depuis son orbite. Ce que recueille LRO est en grande partie destiné au Scientific Visualization Studio de la Nasa, un département qui rassemble ces données pour traduire les caractéristiques de la Lune sous forme de cartes, de graphiques, de tableaux et d’images. C’est au sein de ce même département qu’est né le projet de transformer cette banque de données en un kit accessible au plus grand nombre.

La carte des couleurs distribuée par la Nasa pour les artistes 3D.

Source : NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

Des données enfin accessibles à tout le monde

Depuis son lancement en 2009, le satellite LRO joue un rôle de premier plan dans la compréhension de la Lune et dans le renouveau de son exploration. En plus d’une caméra HD multispectrale qui aboutit à des photographies de haute précision, la sonde effectue un scan permanent de l’astre, sous toutes ses coutures. Un instrument nommé « Lunar Orbiter Laser Altimeter » utilise par exemple des pulsations laser pour mesurer les dimensions lunaires.

En plus d’images de la surface, LRO permet donc d’obtenir une carte particulièrement fine de toute la topographie de la Lune, de la hauteur des monts à la profondeur des cratères. Cette cartographie est utile dans le cadre du programme Artémis, afin d’identifier sans risque une zone pour les futurs alunissages des missions robotiques et habitées. Les résultats de la sonde sont si riches, qu’il est maintenant possible de simuler ce à quoi ressemblera la surface lunaire en 2024, date prévue pour le retour d’astronautes sur la Lune.

Afin de rendre ces données accessibles au grand public, le spécialiste de visualisation scientifique Ernie Wright les a compilées et traduites visuellement dans un logiciel d’animation 3D. C’est ainsi qu’il a pu proposer ce kit d’images lunaires pour les images de synthèse. « Toutes ces données sont publiques, mais pas aussi accessibles qu’elles pourraient l’être, indique Ernie Wright dans le communiqué. Alors nous le diffusons sous une forme où la plupart des gens pourront le comprendre et l’utiliser. »

« Displacement mapping »

Pour représenter la Lune sous une forme 3D fidèle, Ernie Wright a utilisé la technique du « displacement mapping » : la carte est tridimensionnelle, en intégrant physiquement du relief aux textures (chaque point contient une valeur de hauteur). Les jeux d’ombre, par exemple, vont donc être fidèles à la réalité lorsqu’on se déplace. Pour aboutir aux CGI, la modélisation commence par une simple sphère, où sont appliquées les cartes texturées, puis les cartes de couleur, puis enfin la carte de déplacement.

Le processus de transformation est résumé par une vidéo de la Nasa ci-dessous :

Le « CGI Moon Kit » correspond à une représentation fidèle de la topographie lunaire. Son téléchargement est en accès libre. Ces ressources pourront servir par exemple pour la réalisation des films d’animation, ou bien pour des jeux vidéo, mais aussi pour de nombreux projets de vulgarisation scientifique utilisant la 3D.