Question d'origine :
bonjour, je suis actuellement en terminal en préparation de mon épreuve de grand oral et j'aimerais beaucoup recevoir de l'aide pour pouvoir rapprocher les jeux vidéos et les mathématiques. Réponse attendue le 15/05/2021
Réponse du Guichet
bml_sci
- Département : Sciences et Techniques
Le 14/05/2021 à 14h06
Bonjour,
Voici quelques éléments qui vous permettront d'argumenter le fait que les mathématiques et les jeux vidéo sont étroitement liés.
Les mathématiques apparaissent à différents niveaux dans le jeu vidéo :
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Les logiciels de modélisation masquent les mathématiques qui se cachent derrière, mais pour représenter des personnages, des voitures, des paysages en 3D, il est courant de faire appel à des objets mathématiques (surfaces de Bézier, surfaces de subdivision..) De même que le placement des objets les uns par rapport aux autres dans une scène fait appel à quelques notions de base de la géométrie qu'il est bon de maîtriser (translation, rotations…)
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La scène représentée dans le jeu doit être affichée à l'écran du joueur. Pour ce faire, c'est toute une série de transformations géométriques qui permettent de passer de la 3D du monde virtuel à la 2D de l'écran. Les transformations en question font appel à l'algèbre linéaire, via les matrices de transformation.
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Pour être réaliste, le jeu doit soigner la gestion de la lumière. Une fois encore, cette tâche fait appel à des modèles mathématiques d'éclairage (on pourra mentionner le modèle de Phong) qu'il est nécessaire de maîtriser pour obtenir le résultat souhaité.
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Outre l'aspect visuel, il faut aussi s'intéresser au réalisme physique de son jeu vidéo. Cette fois-ci, des notions de physique (s'appuyant elles-mêmes sur les mathématiques) sont utiles pour et l'implémentation ou l’utilisation de moteur physique, et de solveurs.
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Les protagonistes des jeux vidéo doivent présenter un comportement crédible. Une fois encore, les mathématiques trouvent leur place, afin de permettre le calcul de la trajectoire sous contraintes d'un personnage...
Vous pouvez également consulter en ligne ces articles :
- Des maths partout même dans les jeux vidéo ! par Nicolas Nguyen, professeur de mathématique en classes préparatoires.
Vous êtes sans doute nombreux à pratiquer les jeux vidéo et à apprécier leur fluidité, sans savoir que derrière l’animation se cachent des mathématiques avancées. Elles interviennent aussi bien pour analyser les données de jeu qu’en amont, lors de leur conception, où l’on a recours aux statistiques et aux probabilités pour créer de nouveaux univers et les animer…
- Game over : mathématiques et jeux vidéo, par Michel Rigo de l’Université de Liège
- L’exposition « Sous la surface les maths, à la Maison des Mathématiques et de l’informatique de Lyon, explore l’envers du décor des jeux vidéo.
Comment les personnages de jeux vidéo sont fabriqués de toute pièce, ou encore, comment les expressions du visage, les paysages ou encore les éléments liquides sont recréés de façon extrêmement réaliste, grâce aux maths.
Et pour aller plus loin des livres sur nos étagères :
- Pourquoi les maths ?, sous la direction de Guillaume Tomasini.
- Mathématiques récréatives, sous la direction de Nathalie Chevalarias.
- Concervoir un jeu vidéo, par Marc Albinet.
DANS NOS COLLECTIONS :
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