Un logiciel est un ensemble de programmes et de données permettant à un appareil informatique d'effectuer des opérations. Contrairement au matériel, qui correspond aux composants physiques de la machine, le logiciel est constitué d'informations exécutées ou utilisées par le système.

Un ordinateur peut posséder un processeur très puissant, beaucoup de mémoire et un grand espace de stockage, mais ces composants ne permettent pas à eux seuls de rédiger un document, de regarder une vidéo ou de naviguer sur le Web. Ces fonctions nécessitent des logiciels capables de donner des instructions au matériel.

Le fonctionnement des logiciels

Lorsqu'un logiciel fonctionne, son code est exécuté par le processeur. Le programme contient des instructions qui indiquent les opérations à effectuer, tandis que les données utilisées par le programme sont conservées en mémoire ou sur un support de stockage.

Les logiciels ne communiquent généralement pas directement avec le matériel. Ils utilisent les fonctions fournies par le système d'exploitation. Une application qui doit afficher une image, enregistrer un fichier ou utiliser une imprimante demande ainsi au système d'exploitation d'effectuer les opérations nécessaires.

Le système d'exploitation constitue donc la base logicielle sur laquelle les autres programmes fonctionnent. Plusieurs logiciels peuvent être exécutés simultanément et partager les ressources de l'ordinateur grâce à cette organisation.

Les différents types de logiciels

Les logiciels remplissent des rôles très différents. Certains assurent le fonctionnement général de l'appareil, tandis que d'autres sont conçus pour réaliser directement une tâche particulière.

Le système d'exploitation appartient aux logiciels fondamentaux. Il gère notamment le processeur, la mémoire, les fichiers, les périphériques et les processus en cours d'exécution. Il fournit également l'interface permettant de contrôler l'appareil.

Les applications sont destinées aux tâches réalisées par l'utilisateur. Un même ordinateur peut ainsi utiliser des logiciels pour rédiger des documents, calculer des données, modifier des images, lire des vidéos, consulter le Web ou jouer.

D'autres logiciels remplissent des fonctions plus spécialisées. Les pilotes permettent au système d'exploitation de communiquer avec certains matériels, tandis que des outils système servent notamment à configurer, surveiller, diagnostiquer ou entretenir l'ordinateur.

Installer et exécuter un logiciel

Avant de pouvoir utiliser une application, celle-ci doit généralement être installée. L'installation copie les fichiers nécessaires sur le support de stockage et configure le système pour permettre l'exécution du programme.

Une fois installé, le logiciel peut être lancé depuis son raccourci, son menu ou directement depuis son fichier exécutable. Le système d'exploitation charge alors les éléments nécessaires en mémoire et crée les processus permettant au programme de fonctionner.

Lorsqu'une application est fermée, ses processus sont normalement arrêtés et la mémoire qu'elle utilisait peut être réutilisée par d'autres programmes.

Les logiciels et les fichiers

Les logiciels utilisent constamment des fichiers. Un traitement de texte utilise par exemple des fichiers contenant des documents, un lecteur multimédia ouvre des fichiers audio ou vidéo et un logiciel de retouche travaille sur des fichiers d'images.

Les fichiers sont organisés dans des dossiers afin de faciliter leur classement et leur recherche. Le système d'exploitation fournit aux logiciels les fonctions nécessaires pour créer, lire, modifier, copier, déplacer ou supprimer ces fichiers.

Le type d'un fichier est souvent indiqué par son extension. Un fichier .webp correspond généralement à une image JPEG, un fichier .mp3 à un fichier audio et un fichier .pdf à un document PDF. L'extension permet notamment au système d'exploitation d'associer un fichier à une application capable de l'ouvrir.

Les logiciels et Internet

De nombreux logiciels utilisent une connexion Internet. Un navigateur Web communique avec des serveurs pour recevoir les pages et les ressources d'un site. D'autres applications utilisent Internet pour envoyer et recevoir des messages, synchroniser des fichiers, récupérer des données ou communiquer avec des services en ligne.

Certains logiciels fonctionnent principalement sur l'appareil, tandis que d'autres dépendent fortement de serveurs distants. Une application peut ainsi utiliser à la fois les ressources locales de l'ordinateur et des services accessibles par Internet.

Les mises à jour

Après leur publication, les logiciels continuent généralement d'évoluer. Les développeurs publient des mises à jour pour corriger des erreurs, améliorer les performances, ajouter des fonctions ou corriger des failles de sécurité.

Une mise à jour de sécurité peut par exemple corriger une vulnérabilité permettant à un programme malveillant d'exécuter certaines opérations sur l'ordinateur. Les mises à jour sont donc particulièrement importantes pour maintenir un logiciel sécurisé et compatible avec les autres composants du système.

Les logiciels propriétaires et les logiciels libres

Les logiciels peuvent être distribués selon des licences différentes. Un logiciel propriétaire est généralement contrôlé par l'entreprise ou l'organisation qui le développe. Son code source n'est normalement pas accessible librement et son utilisation est soumise aux conditions définies par sa licence.

Un logiciel libre accorde au contraire certaines libertés concernant son utilisation, son étude, sa modification et sa redistribution. L'accès au code source permet notamment d'étudier son fonctionnement et de participer à son développement.

Un logiciel libre n'est pas nécessairement gratuit. La notion de liberté concerne principalement les droits accordés aux utilisateurs et non l'absence de prix.

Les logiciels et la sécurité

Un logiciel peut présenter des failles de sécurité, c'est-à-dire des défauts pouvant être exploités pour contourner certaines protections ou effectuer des opérations non prévues.

Les logiciels doivent donc être maintenus à jour et téléchargés depuis des sources fiables. Un programme malveillant peut également se présenter sous l'apparence d'un logiciel légitime et provoquer la destruction de données, le vol d'informations ou l'utilisation abusive des ressources de l'ordinateur.

Les droits accordés aux logiciels constituent également un élément important de la sécurité. Une application n'a pas nécessairement besoin d'accéder à toutes les ressources de l'appareil pour fonctionner. Limiter ses autorisations permet de réduire les conséquences possibles en cas de comportement malveillant.

L'évolution des logiciels

Les logiciels ont progressivement évolué d'outils spécialisés exécutant quelques instructions vers des programmes capables de réaliser des tâches très complexes. Les applications modernes peuvent gérer des images, du son, des communications réseau, des bases de données et des interfaces graphiques dans un même environnement.

Certains logiciels utilisent également des techniques d'intelligence artificielle pour analyser des données, reconnaître des images ou des sons, générer du contenu ou automatiser certaines tâches. Ces fonctions restent cependant des fonctionnalités logicielles exécutées sur des ressources matérielles.

Une couche entre l'utilisateur et la machine

Les logiciels constituent donc l'interface entre les utilisateurs, les données et le matériel. Le système d'exploitation organise les ressources de la machine, tandis que les applications utilisent ces ressources pour fournir des fonctions particulières.

Lorsqu'un utilisateur rédige un document, regarde une vidéo ou modifie une photographie, plusieurs éléments coopèrent : l'application fournit les fonctions nécessaires, le système d'exploitation gère les ressources et le matériel exécute les opérations physiques nécessaires.

L'ensemble forme une organisation en plusieurs niveaux dans laquelle chaque logiciel peut s'appuyer sur les fonctions fournies par les couches inférieures. Cette organisation permet de créer des programmes complexes sans que chaque application ait besoin de gérer directement tous les composants physiques de l'ordinateur.

Un jeu vidéo est un logiciel interactif dans lequel un joueur agit sur un programme à l'aide d'un périphérique de commande. Il peut être utilisé pour se divertir, relever des défis, explorer un univers ou apprendre.

Le joueur peut utiliser un clavier, une souris, une manette, un écran tactile ou d'autres dispositifs. Les actions effectuées sont transmises au jeu, qui les interprète et modifie son fonctionnement en conséquence.

Les éléments d'un jeu vidéo

Un jeu vidéo rassemble plusieurs types de données et de programmes qui fonctionnent ensemble. Il contient notamment des images, des animations, des sons, des musiques et des règles de fonctionnement.

Les images représentent les personnages, les décors, les objets et les différents éléments visibles à l'écran. Les animations permettent de donner l'impression de mouvement. Les sons, les musiques et les dialogues complètent l'environnement du jeu.

Les règles déterminent les possibilités du joueur et les conséquences de ses actions. Dans un jeu de course, par exemple, elles définissent le comportement des véhicules, les collisions, le chronomètre et les conditions nécessaires pour terminer la course.

Le moteur de jeu

Le moteur de jeu est un ensemble de programmes qui fournit les fonctions nécessaires au fonctionnement du jeu. Il peut notamment gérer l'affichage des images, les animations, les déplacements, les collisions, les sons et certaines règles physiques.

Lorsqu'un personnage se déplace, le moteur de jeu calcule sa nouvelle position et vérifie les interactions avec son environnement. Lorsqu'un objet tombe, il peut également calculer sa trajectoire et sa collision avec le sol.

Le moteur de jeu permet ainsi aux développeurs de construire le contenu et les règles d'un jeu sans devoir programmer entièrement toutes les fonctions techniques nécessaires à son fonctionnement.

Les graphismes

Les graphismes correspondent aux éléments visuels affichés à l'écran. Selon le jeu, ils peuvent être représentés en deux dimensions ou en trois dimensions.

Dans un jeu en trois dimensions, l'ordinateur calcule notamment la position des objets, l'éclairage, les ombres et le point de vue de la caméra afin de produire les images affichées à l'écran.

Ces calculs sont réalisés en grande partie par le processeur graphique, ou GPU. Plus une scène est complexe, plus le nombre de calculs nécessaires pour produire chaque image peut être important.

Les sons et la musique

Le jeu utilise également des sons pour accompagner les actions et créer une ambiance. Les bruitages peuvent reproduire des tirs, des déplacements, des collisions ou des sons provenant de l'environnement.

Les musiques et les dialogues peuvent également être intégrés au jeu. Plusieurs pistes audio peuvent être utilisées simultanément afin de produire une scène complète.

Les interactions du joueur

Le joueur agit sur le jeu à l'aide de commandes. Une pression sur une touche, un déplacement de souris ou l'appui sur un bouton de manette produit une entrée que le programme interprète.

Le jeu analyse ces commandes et modifie son état. Dans un jeu de plateforme, l'appui sur un bouton peut par exemple provoquer un saut. Le personnage change alors de position et le moteur de jeu calcule son déplacement jusqu'à son retour au sol.

Le fonctionnement est donc continuellement interactif : le jeu produit une image et des sons, le joueur effectue une action, puis le programme calcule les nouvelles conséquences de cette action.

La sauvegarde

La sauvegarde permet de conserver la progression du joueur. Elle peut enregistrer différents éléments comme la position du personnage, les niveaux terminés, les objets obtenus ou les résultats réalisés.

Une partie sauvegardée peut ainsi être chargée ultérieurement afin de reprendre la progression sans recommencer depuis le début.

Les différents genres

Les jeux vidéo sont regroupés en différents genres selon leur fonctionnement et leurs objectifs.

• Action : repose notamment sur les réflexes, les déplacements et les affrontements.
• Aventure : met l'accent sur l'exploration, la découverte et la progression dans une histoire.
• Réflexion : repose principalement sur la résolution de problèmes ou d'énigmes.
• Stratégie : demande de planifier des actions et de gérer des ressources pour atteindre un objectif.
• Simulation : reproduit le fonctionnement d'une activité, d'un véhicule, d'une construction ou d'un environnement.
• Sport : reproduit une activité sportive et ses principales règles.
• Course : repose principalement sur le pilotage de véhicules ou la compétition de vitesse.
• Jeu de rôle (RPG) : permet notamment de faire évoluer un personnage et ses caractéristiques au cours de la partie.
• Gestion : consiste notamment à administrer des ressources, des bâtiments, une entreprise ou un territoire.

Les jeux en solo et en multijoueur

Un jeu peut être conçu pour être joué entièrement en solo. Dans ce cas, le joueur évolue seul dans l'univers du jeu, tandis que les autres personnages sont contrôlés par le programme.

Un jeu peut également proposer un mode multijoueur. Plusieurs joueurs peuvent alors participer à la même partie, sur un même appareil ou à distance grâce à un réseau.

Dans un jeu multijoueur en ligne, les appareils des joueurs communiquent avec un serveur ou directement entre eux afin de transmettre les actions réalisées pendant la partie.

L'intelligence artificielle

Certains personnages ou adversaires sont contrôlés par des programmes utilisant des techniques d'intelligence artificielle. Ces programmes déterminent leurs actions à partir de la situation présente dans le jeu.

Un adversaire peut par exemple détecter la présence du joueur, se déplacer vers lui, éviter un obstacle ou modifier son comportement selon les actions effectuées.

Les performances

Les performances d'un jeu dépendent notamment de la puissance du processeur, de la quantité de mémoire vive (RAM) et des capacités du processeur graphique (GPU).

Le GPU joue un rôle particulièrement important pour les jeux comportant des graphismes complexes. Il calcule les images qui doivent être affichées à l'écran. Lorsque l'ordinateur n'est pas suffisamment puissant pour effectuer tous les calculs nécessaires, le nombre d'images affichées par seconde peut diminuer et la fluidité du jeu peut être réduite.

Les mises à jour

Les jeux vidéo reçoivent régulièrement des mises à jour. Elles peuvent corriger des erreurs, améliorer les performances, résoudre des problèmes de compatibilité ou ajouter du contenu.

Une mise à jour peut par exemple ajouter un nouveau niveau, un personnage supplémentaire, un mode de jeu ou de nouvelles fonctionnalités. Elle peut également corriger un problème qui empêchait certains joueurs de terminer une partie.

Les autres utilisations

Les jeux vidéo ne sont pas uniquement destinés au divertissement. Des programmes interactifs utilisent des mécanismes similaires pour créer des simulations et des outils de formation.

Des simulations peuvent notamment servir à apprendre à piloter un véhicule, à s'entraîner dans un environnement professionnel ou à reproduire une situation difficile à mettre en œuvre dans le monde réel.

Les jeux éducatifs utilisent également l'interactivité pour transmettre des connaissances ou entraîner certaines compétences. Le jeu vidéo constitue ainsi une forme particulière de logiciel dans laquelle les programmes, les données multimédias et les actions du joueur fonctionnent ensemble en temps réel.