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Niveau Licence Maths 1e ann
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Problème de perspective à deux points de fuite.

Posté par
pascalissimo
27-03-13 à 18:13

Bonjour

(je ne sais pas si cet endroit est adapté à ma question, merci aux modérateurs de rectifier si nécessaire)

On peut assez facilement par construction (ici avec GeoGebra) construire une représentation d'un damier en perspective.
Problème de perspective à deux points de fuite.
DE est le côté du carré (ici DE=4), F1 le point de fuite des droites perpendiculaires au plan de vision.
F2, le point de fuite des droites partant à 45°.
On connaît [DE=4], [DF1=8], [F1F2=10] (par exemple)
Par construction, on obtient facilement dans l'ordre : G, puis H. Et donc une droite HG.
Puis I et J, et donc une droite JI. K et L et une droite LK. M et N et une droite NM, etc.
Mais je voudrais sans plus de construction que GH, trouver les différentes distances entre H et J, puis entre J et L, puis entre L et N, etc. Et ainsi dessiner plus rapidement ces repères afin de réaliser un dessin correct.

Lorsque que je calcule ces distances avec GeoGebra, j'obtiens ceci (avec les données de l'exemple):
Problème de perspective à deux points de fuite.

Si je disposais de l'équation de cette courbe ayant pour paramètres DE, DF1 et F1F2, je pourrais trouver rapidement toutes les distances. Quelles que soient les distances DE, DF1, et F1F2. J'ai l'impression que certaines règles géométriques doivent permettre ceci, mais je ne vois pas lesquelles. Alors si ça tente quelqu'un de résoudre ce « petit » problème, ce sera avec plaisir que je lirai ses propositions.
MERCI

Posté par
carpediem
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 27-03-13 à 20:04

salut

et si tu prenais le logarithme de ces valeurs  .... pour voir ....

Posté par
pascalissimo
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 27-03-13 à 20:36

Merci carpe diem, mais je ne pense pas que ça colle.
Voilà ce que ça donne :
Problème de perspective à deux points de fuite.

Je pense qu'il y a une solution en liaison avec les propriétés des triangles.
Je continue à creuser.

Pascal

Posté par
frenicle
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 28-03-13 à 09:31

Bonjour,

Je n'ai pas trop le temps, mais la clé, c'est la conservation du birapport.

Par exemple \dfrac{DJ}{DL}:\dfrac{HJ}{HL}=\dfrac{4}{3}, car dans le damier original \dfrac{DJ}{DL}:\dfrac{HJ}{HL}=\dfrac{2}{3}:\dfrac{1}{2}=\dfrac{4}{3}

Posté par
pascalissimo
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 28-03-13 à 22:45

Merci.
Très intéressant. En appliquant à mes mesures, à l'incertitude près, ça a l'air de fonctionner.
Mais quel est le concept géométrique derrière cette conservation du birapport ?
Je continue à avancer et vous tiens au courant.

Posté par
pascalissimo
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 28-03-13 à 22:49

Bien sûr, en cherchant un peu, on trouve.
Je ne connaissais pas ce concept. Merci beaucoup frenicle !
http://euler.ac-versailles.fr/webMathematica/textes_officiels/design_espace/design_espace_4.pdf

Je vais essayer de conclure le sujet bientôt en proposant une résolution graphique.

Posté par
frenicle
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 29-03-13 à 08:26

Avec plaisir

Posté par
pascalissimo
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 03-04-13 à 18:00

Bonjour
Comme promis je me réponds et je clos le sujet.
Reformulation de ma demande:
On souhaite dessiner sur une ligne vue en perspective autant de points équidistants que nécessaire.
Bien souvent, après avoir dessiné les premiers points, on est vite limité par la largeur de la feuille pour construire les suivants.
Ma question est donc : comment, à partir des 4 premiers points, trouver les suivants PAR CALCUL et non pas par construction.
Le dessin pour mieux comprendre :
une ligne de base porte des points équidistants A0, a1, a2 et a3
Une droite (d) est une vue en perspective d'une perpendiculaire à la ligne de base.
Son point de fuite est F1.
Pour construire les points A1, A2 et A3 (représentation de points équidistants sur d), on utilise les propriétés de la loi de la conservation du birapport, ou encore rapport anharmonique (merci frenicle ) dans la projection de centre M.
En fait, M (point de mesure) est à l'intersection de la verticale de A0 et de la ligne de fuite.
On joint a1, a2, a3 à M, créant ainsi les points A1, A2 et A3.
Problème de perspective à deux points de fuite.
Mais quid de A4, A5, ..., An ?
Si ma feuille n'est pas assez large, impossible à construire...
Voici donc venir le birapport ou rapport anharmonique.
Appelons le r.
r(A0,a1,a2,a3)=(A0a2/a1a2)/(A0a3/a12a3) = 4/3 (facile à démontrer ici puisque A0a1=a1a2=a2a3).
Puisque r(A0,a1,a2,a3)=r(A0,A1,A2,A3), on peut écrire :
r(a1,a2,a3,a4)=4/3
r(a2,a3,a4,a5)=4/3
et ainsi de suite.
De manière générale : r(an-3,an-2,an-1,an)=4/3.
L'idée étant de construire le point suivant à partir des 3 points précédents, on définit les 3 distances suivantes :
z=an-3 an-2 que l'on connait
y=an-2 an-1 que l'on connait
x=an-1 an que l'on cherche
Problème de perspective à deux points de fuite.
Le birapport peut s'écrire :
r=((y+z)/y) / ((x+y+z)/(x+y))
On cherche x.
r(x+y+z) / (x+y) = (y+z) / y
rx - x(y+z)/y = (y+z)(x+y) / y

x= [(y+z) -r(y+z)] / [ r - (y+z)/y]

soit

x= (y+z)(1-r) / (r-((y+z)/y))


On peut vérifier avec A4, puisqu'on a A3,A2 et A1 (avec GeoGebra).
z=A1A2=2.04
y=A2A3=1.47
r=4/3
x= (3.51 * -0.33) / (1.33- (3.51/1.47) ) = 1.11
Ce qui est bien confirmé par GeoGebra.
Problème de perspective à deux points de fuite.

On a donc bien une fonction qui relie x aux mesures y et z.
On peut donc construire par calcul tous les points souhaités.
CQFD.

Merci encore à frenicle pour son coup de pouce anharmonique

Posté par
frenicle
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 04-04-13 à 06:05

Juste une remarque : on n'est pas obligé de calculer de proche en proche.

Connaissant x_1=A_0A_1 et x_2=A_0A_2 on obtient directement x_n=A_0A_n puisque \dfrac{x_n}{x_n-x_1}:\dfrac{x_2}{x_2-x_1}=\dfrac{n}{n-1}:\dfrac{2}{1}.

On obtient, sauf erreur, x_n=\dfrac{nx_1x_2}{n(2x_1-x_2)+2(x_2-x_1)}

Posté par
pascalissimo
re : Problème de perspective à deux points de fuite. 04-04-13 à 08:29

Excellent.
Et encore mieux bien entendu. Je peux retourner à mes dessins, bien outillé désormais !
Merci beaucoup !



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