Technologie

Comment une carte rocheuse naît d'un modèle altimétrique – étape par étape. L'algorithme remonte à R. Geisthövel (ETH Zurich, 2017) ; notre réalisation est une réimplémentation indépendante, étendue à l'échelle de pays entiers. Exemple : le Weisshorn.

Étape 1 · Généralisation

Avant de dessiner, le modèle altimétrique est préparé. Le terrain brut est lissé le long des lignes de pente 1 – une Line Integral Convolution qui supprime le bruit sans estomper crêtes et ravins. Du modèle lissé naît un premier relief en lumière rasante 2, qui donne du volume. La pente 3 indique l'inclinaison de chaque point. Les zones planes 4 sont détectées et marquées, car elles ne seront pas hachurées.

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Étape 2 · Lumière rasante & arêtes

Le terrain est éclairé sous plusieurs directions : trois couches de lumière rasante 123 accentuent chacune des formes différentes. Une détection de contours 4 trouve les lignes de terrain marquantes, d'où sont extraits les tracés de ligne de pente 5 – les traces le long desquelles les hachures seront tracées.

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Étape 3 · Topologie

Les lignes de contour doivent être reliées en un réseau connexe. À partir des points de tracé, une triangulation 1 est construite pour relier les lignes voisines. Il en résulte un graphe d'arêtes 2 – le pipeline sait désormais quelles lignes de terrain vont ensemble et comment le squelette du relief est connecté.

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Étape 4 · Squelette du relief

Chaque ligne est classée – crête principale, crête secondaire ou forme mineure – et inscrite dans un squelette 1. Cette ossature 2 détermine où le relief sera clair ou sombre ; un masque 3 marque les points d'ancrage fixes où l'ombrage est fixé.

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Étape 5 · Ombrage des surfaces

Entre les lignes du squelette, la surface est ombrée. Les crêtes fournissent des valeurs claires, les ravins des valeurs sombres ; entre elles, un solveur (problème de Laplace) interpole doucement et régulièrement 1. L'ossature devient ainsi une surface de relief continue et plastique 2.

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Étape 6 · Finition

Le relief est affiné. Un indice de convergence 2 accentue crêtes et creux, les zones planes sont apaisées et une diffusion de texture lisse les transitions. Le résultat est le relief ombré fini 1 – la base plastique sur laquelle viennent ensuite les traits de roche.

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Étape 7 · Traits de forme & de contour

Le long des arêtes naissent des bandes de traits qui accentuent forme et contour : lignes de forme 1, lignes de crête 2 et « bandes de Mach » 3 qui renforcent le contraste aux arêtes. Elles sont posées sur les hachures au final et donnent de la netteté au dessin.

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Étape 8 · Hachures rocheuses

L'étape de dessin proprement dite : un moteur de streamlines trace les traits le long des lignes de pente 1, avec une densité variable et de légères variations aléatoires – pour un rendu dessiné à la main plutôt que mécanique. Le masque de roche 2 limite l'endroit où hachurer ; les arêtes rocheuses raides sont accentuées séparément.

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Étape 9 · Composition finale

Toutes les couches sont combinées pixel par pixel : hachures, traits de forme et de contour, lignes de crête et bandes de Mach se mélangent en l'image rocheuse finie 1. Posée en transparence, elle vient ensuite au-dessus des couches d'ombrage et de courbes de niveau de la carte.

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Le résultat cartographique

Seule la combinaison donne la carte : les hachures rocheuses sur le relief ombré. L’ombrage porte le modelé, les traits la structure rocheuse.