Le concept
d'Illustrations Structurées

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     L'Homme dispose de cinq organes principaux qui lui permettent de communiquer avec son environnement. Il s'agit :

  • de la vue,
  • de l'ouïe,
  • de l'odorat,
  • du toucher,
  • du goût.

     Ici, il s'agit de traiter des illustrations, au sens large du mot graphique, c'est à dire, du dessin et de la photographie. Tout le monde y est familiarisé, l'écran de l'ordinateur en est un exemple flagrant qui concerne la vue et l'ouïe.

Notions de base

     Il n'est pas question ici de faire un exposé de sciences naturelles sur l'anatomie de l'oeil mais d'établir un pont entre la physiologie et son adaptation au traitement informatique. Jusqu'à présent, quelques soient les fantastiques progrès des sciences et de la technique, il n'a jamais été possible d'atteindre la haute perfection d'analyse de la nature qui restera pour bien longtemps encore un exemple à suivre et à imiter.

1) - Comment l'oeil fonctionne-t-il ? un petit schéma de la figure 1 pour l'illustrer :

fig. 1

     Le sujet (le renard) regardé émet des rayons lumineux qui parviennent à la rétine après avoir traversé le cristallin. Comme ce dernier est en réalité une loupe, l'image produite sur la rétine est inversée. L'oeil fonctionne donc à partir de trois éléments indissociables :

fonction de transformation ou loi de composition

     Jusqu'ici rien de révolutionnaire donc !...

2) - Comment l'image virtuelle peut-elle se concevoir ?

     En réalité, le sujet (le renard) regardé est un élément composite. En effet, il est composé d'un corps, d'une veste, d'un pantalon, de souliers, etc... Tout comme le sujet entier décrit plus haut, chacun de ses composants émettent des rayons lumineux qui sont traités par le système optique. On appellera ces images virtuelles composites

des images-soeur

     En émettant la notion d'images-soeur, on sous-entend qu'elles sont toutes

des images-fille

     La démarche aboutit naturellement au lien de parenté naturelle de ces images-fille avec leur mère. On appellera l'image à laquelle sont reliées les images-fille

l'images-mère

     L'image-objet de la rétine que perçoit le cerveau est unique : c'est l'image-mère de la "famille". On l'appellera fréquemment image physique ou image primaire.

3) - Comment une image-fille peut-elle être perçue ?

     Si on reprend le schéma de la figure 1, on peut aisément imaginer que des insuffisances fonctionnelles du cristallin ne lui permettent pas de produire une image correcte sur la rétine. Dans ce cas, le port de lunettes est indispensable. On obtient donc le schéma de la figure 2 suivante :

fig. 2

     Par analogie, le renard produit l'image-sujet Is1. Les lunettes dont la loi de composition est L1 créent un système optique en produisant l'image-objet Io1, image-mère de l'image-fille Is1. Mais cette image-objet Io1 est, pour le système optique L0 l'image-sujet Is0 que le cristallin dont la loi de composition est L0 va transformer pour obtenir l'image-objet Io0.

     Mais alors, on peut poursuivre la démarche en imaginant que les lunettes ne sont pas suffisantes pour voir le sujet-renard. On peut donc intercaler une longue-vue qui créera un système optique L2 et ainsi de suite.

     Il n'y a pas que les appareillages à lentilles qui peuvent créer des systèmes optiques élémentaires. En particulier, le fait de pencher la tête d'un certain angle en crée un aussi.

     Par extension, la vue stéréoscopique de l'image d'un ballon regardée à travers une paire de lunettes rouge-bleu

est schématisée par la figure ci-dessous :

     La loi de composition Ld de l'oeil droit produit sur la rétine l'image virtuelle Od de l'image virtuelle S du renard, celle de l'oeil gauche Lg l'image virtuelle Og. Les images virtuelles Od et Og sont traitée à leur tour par le cerveau à travers la loi de composition stéréoscopique Lc pour produire l'image en relief Oc.

     Au Bureau d'Études de la Division Hélicoptères concernant l'étude des structures des cellules d'hélicoptères dans le cadre de calcul d'efforts et de résistance, des essais assez intéressants avaient été réalisées en 1975-1977 lors de l'achat d'écrans IBM 3279 (graphique et couleur) tout juste disponibles en France depuis une paire d'années. La méthode était basée sur le principe des anaglyphes. Quelques exemples ici et là ainsi que des appareils stéréoscopiques.

4) - Que peut-on tirer de ce qui vient d'être dit ?

Par la suite, ces deux vocables seront éventuellement employés l'un pour l'autre.

     Simplement pour information, cette structure d'images est gérée par indices qui identifient les images reliées. Ces indices (numéro en rouge sous chaque image) correspondent à la position de chacune d'elles dans la Table d'accès initial (T.A.I.) qui est stockée dans le fichier structure de communication :

5) - Qu'est-ce donc un espace-objet et un espace-sujet ?

- L'espace-objet :

     A la notion d'image est associée à la notion d'espace. L'image-objet virtuelle produite sur la rétine est celle que le cerveau interprète. On peut donc faire le parallèle avec l'image-objet virtuelle produite sur un espace, une surface qui sera imprimée, affichée, envoyée....

     La rétine de l'oeil est tapissée de cônes et de bâtonnets, qui permettent au cerveau d'appréhender l'image perçue. Par analogie, cet espace, cette surface sera tapissée de points généralement appelés pixels.

L'espace-objet est donc une image définie en unités-objet
 (le point, le millimètre, le mètre, etc...)

- L'espace-sujet :

     L'image-sujet est projetée dans un espace dont les unités-sujet sont souvent différentes des unités-objet de l'image-mère. La loi de composition effectue donc la conversion de ces unités-sujet en unités-objet comme dans l'exemple de la figure 3 :

fig. 3

L'espace-SUJET est donc une image définie en unités-sujet
 (choisi par l'élaborateur du dessin)

6) - Localisation de la structure d'image ?

     Quand une personne élabore un dessin sur un support, généralement papier, elle le réalise la plupart du temps en plusieurs étapes.

     Comment procède-t-elle ?

     Elle réserve provisoirement sa feuille de papier, attaque les tâches qu'elle doit effectuer. Quelques temps plus tard, elle décide de revenir continuer son dessin, elle reprend donc sa feuille de papier.

     Analysons dans le détail la démarche physiologique de la personne :

  1. tant qu'elle n'a pas décidé que son dessin est complètement terminé, son support reste un espace temporaire de travail qu'elle garde sous le coude. Son activité cérébrale reste intacte sur son dessin bien que détournée par les tâches annexes, momentanément plus prioritaires. Son dessin est toujours dans son esprit.
     
  2. la feuille de papier est son espace de travail. Elle correspond donc à l'image-objet primaire de la structure. La mise en réserve n'a absolument rien à voir avec un stockage définitif puisque la personne conserve dans sa mémoire toute la structure de son dessin c'est à dire durant toute une session de travail.
     
  3. son dessin est décomposé en divers éléments qu'elle traite un à un, l'élément majeur restant l'esquisse. De toute évidence, la décomposition du dessin est bel et bien une association cohérente de différentes images-fille, images-soeur et images-mère décrites plus haut.
     
  4. une tierce personne peut être amenée à consulter son travail, c'est à dire son espace temporaire. En allant un peu plus loin, cette tierce personne peut directement intervenir sur un élément de son dessin comme un professeur de dessin est amené à agir sur le travail de son élève pour lui montrer comment procéder.

Que peut-on déduire de ces remarques ?

      En se reportant sur l'aspect informatique, l'écriture de la librairie du Noyau Graphique doit se conformer à deux caractéristiques primordiales :

  1. Le 4ème alinéa du 6ème paragraphe impose au Noyau Graphique l'externalisation de ou des structures graphiques ce qui n'est pas du tout le cas aujourd'hui puisque les images meurent avec la fin de l'exécution des programmes ce qui, de mon point de vue, m'apparaît comme assez aberrant. C'est la culture du "tout propriétaire mercantile". L'image d'un programme étranger doit pouvoir être appelé dans l'une quelconques des images de la structure graphique créée par un utilisateur pour en insérer le résultat. Chacun d'entre nous a déjà dit au moins une fois « Puisque tu sais mieux faire que moi, fais le moi ici » en parlant de dessin, d'écriture, de bricolage.
         Par exemple, en documentation technique en particulier, cette possibilité est incontournable car les informations proviennent de tous les départements de la société qui en sont les maîtres. Par contre, il appartient à la rédaction documentaire de pouvoir les formater le plus facilement possible dans leurs textes.
         Actuellement, à ma connaissance, l'intégration des images dans les pages de documentation technique s'effectue par copie d'une image de points dans un standard donné comme des ".bmp", ".jpg", ".gif", ".png", ".eps", ".cgm" et que sais-je encore, pour les plus courants. Mais ils sont souvent accompagnés de maints déboires quant à la qualité, la rapidité et la souplesse de leurs utilisations.

         Pourquoi cela ?

         Tout simplement parce qu'un programme produisant un dessin doit être avant tout un automate, un outil qui travaille sur une entité déjà existante ou partiellement élaborée : ce qui n'est pas du tout le cas pour ce que je connais puisque les programmes travaillent sur une entité propriétaire sur un support choisi à l'avance. La sauvegarde exportable, convertie dans un format quelconque, dit standard, ne permet pas de remonter à la composition logique de l'image.
             Par exemple, une clé à molette sert à serrer un boulon ou un écrou. Celui-ci appartient à une structure qui est complètement étrangère à la clé, tellement étrangère que, dans bien des cas, le serrage du même boulon pourrait très bien être assuré par une clé plate, une clé à douille ou une clé à oeillet voire même une pince si on en accepte les inconvénients. Peut-on imaginer un seul instant que le boulon ou l'écrou disparaisse aussitôt la clé remise dans sa caisse ?
     
  2. Comme on l'a vu plus haut, la décomposition d'une image en sous-images est là aussi incontourable :
     
    • C'est un espace hiérarchisé à n dimensions si la décomposition demande n générations (niveaux) d'images.
       
    • Le type d'image, 2D (plan), 3D (espace), 4D (espace temporel), 5D (5 axes machines-outils) sont des attributs des l'images.
       
    • Le fait que des programmes indépendants puissent travailler dans l'une quelconque des images d'une structure préexistante permet aisément de concevoir des applications modulaires à l'exécution. C'est d'un intérêt majeur. Dans une structure de réseaux d'entreprise, Intranet par exemple, on peut alors aisément donner à un rédacteur la possibilité de lancer un programme conçu sur une station distante pour en récupérer le résultat là où il veut dans sa page. C'est ce qui a été utilisé sur des stations Aegis/Unix Sys V/Unix BSD 4.2 Apollo (rachetées plus tard par Hewlett Packard) et RS6000 IBM entre plusieurs stations de la Documentation Technique, et celles des Essais en Vol de la Société Aérospatiale de Marignane à l'époque des années 1985-1990. Malheureusement, malgré le caractère opérationnel de la possibilité, ce choix avait créé chez les responsables beaucoup de réticences car, derrière cette façon de procéder, on pouvait aussi entrevoir la distribution des bases de données documentaires. Les esprits n'étaient pas mûrs pour cela.

Maintenant, passons au vif du sujet !...

     La librairie présentée ici n'a aucune vocation à être opérationnelle. Son degré de mise au point dans la reprise des sources d'antan et l'adaptation à une étude sous MinGW/Msys est suffisant pour la démonstration.

     Donc, il y aura encore très probablement des bogues que je ne corrigerai que s'ils me bloquent dans ce que je veux montrer.

     Par ailleurs, m'attachant seulement au côté théorique de la démarche uniquement graphique de base, certains aspects cités ne seront pas traités même s'ils sont importants. Ils ne servent pas à la démonstration mais on peut facilement pressentir leur prise en compte dans un environnement concurrentiel multi-utilisateur et multi-station comme c'était le cas sur les stations Unix Apollo en réseau à savoir :

Quelques exemples pour illustrer les possibilités du logiciel.

     Pour illustrer le propos, voici quelques exemples de composition de pages réalisées pour le Centre de Documentation Technique de Marignane (Division Hélicoptère d'Aérospatiale à l'époque) avec le Noyau Graphique d'Images Structurées écrit en assembleur sur un Mini 6/DSP 6 de CII-Honeywell-Bull sous système d'exploitation GCOS Mod 400.

     Les pages en papier électrostatique (Benson) ont bien souffert avec le temps ce qui explique la mauvaise qualité des digitalisations. Elles feront peut-être sourire... Mais c'est cela le progrès !... J'espère tout de même arriver à reproduire le même type de possibilité sous MinGW/Msys. L'application ''O.C.Ap.I.'' est la version Mini 6 en Fortran/Assembleur de l'application ''S.C.Ap.In'' développée antérieurement sous IBM/VM aussi en Fortran/Assembleur, reconduite en C sur stations Apollo et reprise ici sous MinGW/Msys. Au fur et à mesure des années, les logiciels ont bien entendu évolué et ont été enrichi de fonctionnalités.

     La page 1 : pour tenter de digitaliser les photographies avec un scanner noir et blanc, les scanners couleur n'existaient pas, les meilleurs résultats étaient obtenus en les tramant. Elles n'ont pas été très souvent employées.

     La page 5 : reproduit ici le transparent qui a servi pour la conférence d'un collègue sur la Documentation technique. Y figurent la plupart des types de pages des différents manuels d'hélicoptères : manuels de vol, manuel de description et de fonctionnement, manuels de mécanique et d'électrique, un mélange d'illstrations de type vecteur et point dans des textes.

     La page 18 : figure dans un cahier des charges en vue de l'acquisition d'un terminal graphique pour le centre. Ce seront finalement des stations DN 3000 d'Apollo (devenues Hewlett-Packard depuis) qui ont été choisies.

     L'explication est dans la page elle-même, une procédure, l'équivalent d'un ''shell'' sous Unix ou un ''.bat" ou ''.cmd'' sous Windows. La composition de la page, destinée à un manuel de présentation, avait été réalisée par une secrétaire du Central Documentation Technique avec sa procédure à gauche un peu difficile à déchiffrer.

     Les deux pages ci-après montrent comment on peut tirer partie des possibilités de traitement des images de points de base. Elles n'ont demandé absolument aucune programmation particulière supplémentaire.

Pour l'anécdote un peu humoristique..., c'était un défi que m'avait lancé le chef du département de la Documentation technique, placer une page quelconque d'un manuel traité par l'application sur un drapeau ondulé fixe, défi que j'avais gagné sans rien faire car il ne soupçonnait pas les possibilités marginales des fonctionnalités standard !...

     A remarquer cependant que les pages manipulées sont tout simplement des pages du document lui-même réalisée par l'application ''O.C.Ap.I.'', application un peu désuète que, peut-être, si tout se passe bien avec le Noyau Graphique, je reconduirai ici pour permettre de mesurer les progrès réalisés depuis les années 1985-1990.

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