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Parmi les utilisations commerciales et de loisirs, deux viennent immédiatement à l'esprit : le cinéma (et d'une façon générale les métiers de l'image) et les jeux. Mais il existe aussi des utilisations plus nouvelles et certainement prometteuses : le sport et la publicité (télévision).

Les images de synthèse sont avant tout des images, et intéressent par conséquent, en premier lieu, les métiers de l'image. Les ressources mathématiques sont devenues de puissants instruments pour générer des images avec un degré de perfection extraordinaire. La qualité de l'image dépend seulement du nombre de pixels et du nombre de calculs sur chacun. De surcroît, l'image numérique est indéfiniment modifiable. Grâce à ses avantages, les infographistes sont capables de modéliser n'importe quelle scène, imaginaire ou réelle.

"Repoussant les limites de l'illusion ou les plaisirs du visible, à volonté hilarants ou terrifiants, indécelables ou ravageurs", telles sont les caractéristiques des effets spéciaux, désormais totalement intégrés dans la réalisation des films. Le marché est d'ailleurs exponentiel avec des taux de croissance à trois chiffres depuis quelques années !

Ces effets sont dits visibles car en regardant un film, le spectateur sait où ils se trouvent. Comme des trucages, ils sont volontairement grossiers pour accentuer l'objet de la scène. Ils utilisent principalement deux caractéristiques : la possibilité de création d'images de synthèse parfaitement mêlées aux images réelles, et la possibilité de déformer les images, notamment les images de visages (procédé dit du "morphing"). Le potentiel paraît infini, et n'a pour principale limite que l'imagination du réalisateur et de l'infographiste. Depuis le succès de la trilogie "La guerre des étoiles" en 1977, qui a marqué le lancement des effets spéciaux de grande envergure, le marché a véritablement explosé, tant pour les films qui se rattachent à la tradition des films dits de "science fiction" (Independance Day) ou des "films catastrophe" (Twister), que pour les films où apparaissent des "créatures" venues d'ailleurs (E.T./Alien...).

Cette explosion du marché a fait émerger de véritables vedettes, moins connues du grand public, mais plus recherchées par les professionnels et presque aussi bien payées que les acteurs. Les grandes sociétés américaines ne pouvant satisfaire la demande, une partie des effets spéciaux est sous-traitée en Europe, notamment en France, où la qualité des artistes, concepteurs infographistes est reconnue.

Ces effets sont le résultat de retouches d'images ou de procédés d'animation totalement intégrés dans le film, sans que personne n'y voie la moindre trace. C'est le cas par exemple pour la figuration, qui, à partir d'un petit nombre de figurants (20-30 comédiens ou animaux), les multiplie pour en faire une foule, apparemment réelle (Braveheart, Beaumarchais, le Hussard sur le toit (corbeaux) ...). Jadis, les films à grands effectifs étaient réalisés avec un nombre impressionnant de figurants (Ben-Hur, Cléopatre…).Il existe bien d'autres effets pratiques et souvent utilisés. La re-colorisation permet de tourner au printemps, et, après traitement, lui donner les couleurs de l'automne. Le changement ou la reconstitution complète de décors (château du Roi des Aulnes), la modification des mouvements (mouvement des lèvres des animaux de la ferme dans Babe), l'"habillage" d'un objet en changeant sa texture (une sphère peut devenir la terre, une bille, une orange...), la juxtaposition d'images (deux plans sont tournés à deux moments différents, puis mêlés (Alain Chabat dans Didier tourné dans un stade vide, puis le stade est filmé plein lors d'une rencontre sportive, les deux images sont ensuite juxtaposées). Le procédé le plus commun est l'incrustation, dans un plan, d'images réelles ou de synthèse. Les effets possibles sont certainement infinis !

Les effets spéciaux font du cinéma une attraction plus impressionnante et réaliste. Des grands films sont renommés et récompensés pour la qualité des effets spéciaux. Les plus beaux effets font les plus beaux films (Jurassic Park, MIB, Terminator …) . Les images de synthèses font les films à grand succès (Le 5e élément, Les Visiteurs).Un nouveau marché s'installe face aux jeux encore dominants. La société Walt Disney sort à son tour des films uniquement en images de synthèse (Toy Story (2,7 millions d'entrées), Dinosaures), attirants jeunes et âgés.

Le jeu n'est pas seulement une application des images de synthèse. Il y a plutôt une interaction entre les deux, de telle sorte qu'on ne sait plus vraiment lequel des deux a entraîné l'autre. Ce phénomène se vérifie aussi bien sur le plan technique qu'économique.

Le jeu vidéo est d'abord une application directe des images de synthèse, le résultat d'un mariage entre l'ordinateur et le jouet, où des images calculées par ordinateur apparaissent sur un écran et sont, en partie, commandées par le joueur. L'écran peut être celui d'un P.C.(Personnal computer : PC ou MAC !), ordinateur grand public, ou d'une télévision, reliée à la console de jeux. La console de jeux est un ordinateur qui n'avait, jusqu'en 1996, qu'un seul type d'utilisation (le jeu), mais cette limite est compensée par une grande capacité et rapidité de calculs qui permet par exemple d'avoir 30, voire 60 images par seconde au lieu de 15 sur un ordinateur grand public.

Ce marché se développe très rapidement depuis le début des années 1980, avec l'arrivée, tous les deux ou trois ans, de nouvelles générations de matériels qui supplantent les précédentes. Il y a donc eu les consoles 8 bits, 16 bits, 32 bits et, depuis 1996, 64 bits qui permettent de développer des jeux en 3D. Les grandes étapes sont les suivantes :

1973	Première console de jeux lancée par Amstrad (cartouches)
1983	Première console de jeux Nintendo et son jeu vedette Super Mario (cartouches)
1989	Console de jeu Megadrive de Sega et développement des consoles de jeux portables (cartouches)
1995	Console de jeux Play Station de Sony en 32 bits (CD)
1996	Console de jeux Nintendo 64 en 64 bits de Nintendo qui permet des jeux en 3D (Cartouches)
2001	Playstation 2 de Sony (CD, DVD, Internet)
2001	X-Box de microsoft (idem)

Le jeu est aussi un moteur de l'amélioration des images de synthèse. Comme on le verra, le marché des jeux est énorme, oligopolistique et extrêmement concurrentiel. D'ordinaire, l'image de synthèse doit arbitrer entre deux contraintes exigeantes : la qualité de la représentation de l'image et la rapidité de réponse de l'image à la demande. L'une et l'autre reposent sur des calculs, mais plus l'image est simple et plus les calculs pour réagir à une commande sont faciles, et inversement.

En réalité virtuelle, les images sont redessinées et, par conséquent, recalculées plusieurs fois par seconde selon la position de l'acteur-spectateur et la commande. Le jeu ne repose pas sur un calcul car les graphiques sont prédessinés, précalculés et stockés dans l'ordinateur ; les images réapparaissent en fonction de l'ordre du joueur. En réalité virtuelle, le spectateur-acteur actionne une image. L'ordinateur recalcule l'image en fonction de sa commande. En jeu vidéo, le joueur actionne une poignée de commande (joystick) sur une manette de jeu et l'ordinateur fait apparaître une image précalculée, en fonction de la position de son joystick. Il n'en demeure pas moins que les progrès sont tels que les deux techniques tendent à se rapprocher et qu'un jour viendra certainement où elles fusionneront totalement.

Il aura fallu moins de 20 ans pour qu'un "casse brique" laisse la place à la première génération de jeu 3D (Doom). Indéniablement, les jeux et les équipement ont évolués à une vitesse impréssionante. Des stars virtuelles sont nées comme Lara Croft, première en son genre mais suivie de près par d'autres héros ou héroïnes de jeux, tous de plus en plus réussis et fidèles à la réalité. Ainsi, les créateurs de jeux donnent vie à leur imagination, et attirent par ces jeux des millions de fans. Les jeux sur ordinateur évoluent de la même façon, car leur capacité de calcul permet des rendus d'images de synthèse très rapide.

L'image de synthèse a fait flamber les ventes en informatique, ainsi que tout l'équipement électronique (possédant un écran) des foyers.

Les premières utilisations ont débuté au milieu des années 1990. Son utilisation est liée à la télévision et à la demande des spectateurs.

L'image de synthèse permet de reconstruire un jeu, de présenter le point de vue de chaque joueur, comprendre la phase tactique du jeu... C'est un moyen d'assurer parfaitement une pédagogie du sport et de reconstruire les déplacements des joueurs. Elle est utilisée, notamment dans le football américain où les phases de jeu sont extrêmement rapides. L'image de synthèse a également été utilisée en 1996 pour la retransmission de la Coupe América de voiliers. Chaque bateau était équipé de capteurs qui permettaient de suivre les évolutions en temps réel et avait son image de synthèse sur l'écran. Le réalisateur pouvait choisir les plans d'images de synthèse qu'il voulait, à partir de n'importe quel bateau.

L'image de synthèse est un moyen d'apprentissage sportif. Les sportifs d'aujourd'hui changent volontiers de sport au cours de leur vie (football - tennis ; tennis - golf). A chaque changement se produit un décalage : le sportif abandonne un niveau acquis avec difficulté et beaucoup de temps, et découvre un nouveau sport dans lequel il n'est qu'un débutant maladroit. En changeant de sport, le sportif change de statut.

L'utilisation des images de synthèse dans le sport, alors appelé "cybersport", permet d'accéder à un niveau d'expertise suffisant en un minimum de temps. Elle permet l'économie de la phase d'apprentissage sur le terrain.

Le principe, simple, est basé sur les capteurs de mouvements et de position. Une évolution a d'ores et déjà été amorcée, avec l'apparition d'outils dits "intelligents" ou interactifs qui donnent au joueur, en direct, les éléments techniques sur sa position (capteurs de position dans une combinaison) et sur le jeu du joueur (position de raquette, inclinaison, lieu et vitesse de frappe de la balle...) qui permettent à ce dernier de corriger sa position. Le virtuel apporte une dimension supplémentaire avec l'utilisation de l'image. Les capteurs permettent de reconstituer avec précision l'évolution d'une balle : l'image qui apparaît sur l'écran correspond exactement à celle que verrait un joueur qui se trouverait à l'emplacement de la balle (il en est de même pour les jeux vidéos de sport). La réalité virtuelle qui ne nécessite qu'un espace limite et clos, permet de rendre accessibles un certain nombre de sports en milieu urbain, de pratiquer un sport sans même avoir à se déplacer. Certains sports se prêtent plus facilement que d'autres à l'utilisation des images de synthèse. Dans beaucoup de sports, les simulations demandent le concours d'une machinerie (avec vérins hydrauliques...) destinée à mieux restituer les sensations (accélération, descente...). D'autres sports, plus simples, ou axés sur le seul geste sportif, se prêtent parfaitement à la simulation. Tel pourrait être le cas du golf, premier sport où la technique de réalité virtuelle soit allée probablement à son terme. D'ailleurs, il existe une "clinique" pour golfeur, qui grâce aux images de synthèse analyse le geste, les faux mouvements, et permet de les corriger. Les simulateurs sont nombreux et de plus en plus variés, et de plus en plus réalistes

Les utilisations des images de synthèse à la télévision sont multiples. Il n'y a guère de publicité et de générique, qui n'y ait recours. L'image de synthèse permet une créativité incomparable. Le dernier générique de l'émission Thalassa réalisé par l'Institut national de l'Audiovisuel (INA) offre un superbe exemple d'application. Outre la mutation des objets, la modélisation des bancs de poissons virtuels qui apparaissent après plusieurs transformations, a été construite à la fois en partant de comportements observés et d'un comportement aléatoire mais mathématique : chaque poisson a une position, une vitesse, une direction de déplacement telles qu'il doit se rapprocher le plus possible de son voisin, mais qu'il ne peut le heurter et doit s'en éloigner aussitôt qu'il le frôle. Le potentiel le plus important réside certainement dans les possibilités de mélange réel/virtuel et dans la substitution d'images en direct. Cette caractéristique est utilisée depuis très longtemps, mais pour des applications relativement mineures (émissions météo où le présentateur est filmé sur fond bleu et où la carte météo est ajoutée sur l'écran). La publicité, recherchant toujours de nouvelles idées, peut grâce à l'image de synthèse réaliser tout ce qui est imaginable…ou pas. Les exemples sont innombrables et tous différents les uns des autres. Des plus classiques aux plus originales, la quasi-totalité des publicités utilise l'image de synthèse.