| Titre : | Rendu de texture volumique par une représentation à base de points |
| Auteurs : | HAMIDA Ammar, Auteur ; Noureddine Djedi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Mémoire magistere |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2005 |
| Format : | 1 vol. (109 p.) / 30 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Introduites par KAJIYA et KAY en 1989, Les textures volumiques sont un modèle multi-échelle, qui permet de représenter des géométries complexes. Il utilise trois niveaux différents d’information pour traiter la complexité :Les grandes variations : la surface d’une colline ou le dos d’un animal, sont codés par une description géométrique classique (mailles des polygones, carreaux de Béziers, surface NURBS, …).Le niveau de détail moyen, exemple l’herbe ou le poils, concentrés au voisinage de la surface, sont codés en utilisant un volume de référence stocké une seule fois et plaqué répétitivement, à la manière d’une texture 2D. Une instance de ce volume de référence est appelée texel.Le niveau de détail fin : les variations microscopiques de chaque objet, sont codées par un modèle de réflexion stockées dans chaque voxel. Ce niveau correspond au niveau du pixel.Les méthodes classiquement proposées présentent quelques inconvénients, à savoir :Le stockage intégral du volume de référence, engendre un surcoût en matière de mémoire.Un longue temps de calcul.Les effets visuelles d’aliassage et de distorsion.Le coût inhérent à l’animation du texel.Inexploitable sur un PC.Le but de l’étude est de remédier à ces inconvénients par l’introduction du rendu à base de points, plus avantageux et connaît un grand essor en ce moment. Afin de réaliser ceci, nous venons de développer une méthode hybride qui marie les textures volumiques et le rendu à base de points. Cette dernière se englobe deux parties :En premier lieu : nous développons une représentation compacte et muti-échelle de volume de référence. Celle ci est représentée par un LDC tree normalisé où chaque voxel est un bloc de LDC contenant ainsi une partie d’échantillon de points.En second lieu : nous adaptons l’algorithme de rendu d’échantillon de points de Grossman au rendu de textures volumiques. En traitant ainsi les problèmes du test de visibilité, de déformation de texture, de plaquage du texel dans la peau volumique, l’antialiassage et la reconstruction d’image. |
| Sommaire : |
INTRODUCTION GENERALE..... 1 CHAPITRE 1 : COMPLEXITE EN SYNTHESE D’ IMAGE................................ 3 1 INTRODUCTION ........................... 3 2 LES APPROCHES CLASSIQUES ................................. 3 2.1 Accélération par le hardware graphique ....... 3 2.2 Simplification polygonale........................... 4 2.2.1 Opération de simplification.................. 4 2.2.2 Classification des méthodes de simplification ......................... 5 3 LES APPROCHES EMERGENTES ............................... 6 3.1 Détermination de visibilité................... 6 3.1.1 Visibilité en général ................. 6 3.2 Niveaux de détails (LOD)................ 7 3.2.1 Création des LOD ................ 7 3.2.1.1 La simplification orientée géométrie..... 7 3.2.1.2 Simplification orientée scène ............. 7 3.2.2 Gestion des LOD................ 8 3.2.2.1 Critères de sélection ......................... 8 3.2.2.2 Transition entre LODs.................... 8 3.3 Les algorithmes spécialisés...................... 9 3.3.1 Les cartes d’horizon ........................... 9 3.3.2 Approches phénoménologiques ............ 9 3.3.2.1 Plantes ......................... 9 3.3.2.2 Liquides............ 10 3.3.2.3 Phénomènes gazeux ...................... 12 3.3.2.4 Représentation du feu..................... 14 3.4 Les représentations alternatives........... 15 3.4.1 Codage direct du comportement lumineux....... 15 3.4.1.1 Les systèmes de particules ........ 15 3.4.1.2 Rendu à base de points ............ 16 3.4.1.3 Shaders .......................... 17 3.4.1.4 Bump mapping ................. 18 3.4.2 Codage texturel ........................... 18 3.4.2.1 Rendu à base d'images ................... 18 3.4.2.2 Les nuages de panneaux d'affichage (billborad clouds) .............................................................. 20 3.4.2.3 Couches d’imposteurs ................................................................................................................. 21 3.4.2.4 Textures volumiques temps réel.................................................................................................. 21 3.4.2.5 Textures procédurales ................................................................................................................. 22 3.4.3 Codage volumique .......................................................................................................................... 23 3.4.3.1 La texture volumique de KAJIYA et KAY................................................................................. 23 3.4.3.2 Texture volumique de NEYRET................................................................................................. 24 4 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 25 CHAPITRE 2 : CLASSIFICATION DES METHODES DE REPRESENTATION ET DE RENDU A BASE DE POINTS ........................................................................................................... 27 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 27 2 CRITERES DE CLASSIFICATION ......................................................................................................................... 28 3 L’APPROXIMATION GEOMETRIQUE DE PREMIER ORDRE.................................................................................... 28 3.1 Echantillonnage de la géométrie............................................................................................................. 28 3.1.1 L’utilisation du point comme une primitive d’affichage................................................................. 28 3.1.2 Surfel ............................................................................................................................................... 31 3.1.3 Qsplat .............................................................................................................................................. 32 3.1.4 Algorithme z-buffer aléatoire.......................................................................................................... 34 3.1.5 Rendu flexible à base de points sur plates-formes mobiles ............................................................. 36 3.2 Le rendu d’échantillons de points ........................................................................................................... 38 3.2.1 Rendu d’échantillon de points......................................................................................................... 38 3.2.2 EWA splatting surface .................................................................................................................... 39 3.2.3 EWA splatting surface à l’espace objet........................................................................................... 42 3.2.4 Pointshop 3D................................................................................................................................... 43 4 L’APPROXIMATION GEOMETRIQUE DE DEUXIEME ORDRE................................................................................. 44 4.1 Surface d’un ensemble de points............................................................................................................. 44 4.2 Modélisation et rendu de point avec la géométrie locale........................................................................ 46 5 LES MODELES HYBRIDES.................................................................................................................................. 48 5.1 Simplification hybride : combinaison entre les polygones de multi-résolution et le rendu de point....... 48 5.2 POP : un système de rendu hybride entre le point et le polygone pour une grande donnée................... 48 6 BILAN .............................................................................................................................................................. 49 7 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 51 7.1 Avantages des points. .............................................................................................................................. 51 7.1.1 En tant que primitive de rendu ........................................................................................................ 51 7.1.2 En tant que primitive de modélisation............................................................................................. 51 7.2 Inconvénients des points ......................................................................................................................... 51 7.3 Conclusion .............................................................................................................................................. 51 CHAPITRE 3 : NOUVELLE REPRESENTATION DE TEXTURES VOLUMIQUES .................. 54 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 54 2 MOTIVATION D’UNE NOUVELLE REPRESENTATION .......................................................................................... 54 3 CONSTRUCTION DE L’ECHANTILLON DE TEXTURE............................................................................................ 55 3.1 Choix d’une représentation à base de points .......................................................................................... 55 3.2 Primitive de base : Le surfel ................................................................................................................... 56 3.3 Prélèvement d’échantillon : LDC ........................................................................................................... 57 3.3.1 Couche d’image de profondeur (LDI):............................................................................................ 57 3.3.2 Cube de couche de profondeur (LDC) : .......................................................................................... 58 3.4 Structure de donnée................................................................................................................................. 58 3.4.1 LDC tree de Pfister.......................................................................................................................... 58 3.4.2 LDC tree de Guennbaud.................................................................................................................. 60 3.4.3 L’amélioration que nous apportons à LDC tree .............................................................................. 60 3.5 Réduction du LDC................................................................................................................................... 61 3.5.1 Interpolation du plus proche voisin ................................................................................................. 61 4 MODELISATION DE LA SURFACE SOUS-JACENTE ( LA PEAU )............................................................................ 62 5 RESULTATS ET DISCUSSION.............................................................................................................................. 63 5.1 Le sous échantillons ................................................................................................................................ 63 5.2 L’effet de projection et d’agrandissement............................................................................................... 64 5.3 Effet tangent ............................................................................................................................................ 64 5.4 Comparaison entre le volume de référence généré par Octree et par LDC tree : .................................. 65 5.4.1 Temps de construction et espace mémoire...................................................................................... 65 5.4.2 Qualité d’image............................................................................................................................... 66 5.4.3 Relation entre espace mémoire et niveau de résolution .................................................................. 66 5.4.4 Relation entre temps de rendu et niveau de résolution.................................................................... 68 6 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 68 CHAPITRE 4 : LE PROCESSUS DE VISUALISATION........................................................ 69 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 69 2 VISIBILITE ET SELECTION DE BLOCS................................................................................................................. 70 2.1 Sélection de la vue Frustum.................................................................................................................... 70 2.2 Optimisations .......................................................................................................................................... 71 3 DEFORMATION DU TEXEL................................................................................................................................. 72 4 PROJECTION..................................................................................................................................................... 73 4.1 Choix de niveau de L’octree.................................................................................................................... 73 4.2 Projection de base................................................................................................................................... 74 4.2.1 Calcul incrémental .......................................................................................................................... 75 4.2.2 Optimisation de calcul incrémental ................................................................................................. 76 4.3 Projection du texel .................................................................................................................................. 77 5 RECONSTRUCTION D’IMAGE............................................................................................................................. 80 5.1 Z-Buffer hiérarchique.............................................................................................................................. 82 5.2 Recherche de trous.................................................................................................................................. 83 5.3 Antialiassage de bord.............................................................................................................................. 84 5.4 Remplissage de trous............................................................................................................................... 85 6 ECLAIREMENT DIFFERE.................................................................................................................................... 86 6.1 Elimination des points d’arrière plan ..................................................................................................... 87 7 RENDU DE SURFACE SOUS-JACENTE ET OMBRE PORTE ..................................................................................... 88 8 RESULTATS ET DISCUSSION.............................................................................................................................. 88 8.1 Effet du calcul incrémental ..................................................................................................................... 88 8.2 Comparaison entre la texture volumique et notre méthode .................................................................... 90 8.2.1 Qualité d’image............................................................................................................................... 90 8.2.2 Temps de rendu ............................................................................................................................... 91 9 CONCLUSION ................................................................................................................................................... 91 CHAPITRE 5 : RESULTATS............................................................................................. 92 1 INTRODUCTION ................................................................................................................................................ 92 2 VOLUME DE REFERENCE .................................................................................................................................. 92 3 HABILLAGE D’UNE SURFACE PLATE ................................................................................................................. 93 4 HABILLAGE D’UNE SURFACE DEFORMEE.......................................................................................................... 95 4.1 Perturbation de la surface plate selon l’axe y par une fonction sinusoïdale .......................................... 95 4.2 Perturbation de la surface plate selon les axes x et y par une fonction sinusoïdale ............................... 95 5 HABILLAGE D’UN CRANE ................................................................................................................................. 97 6 HABILLAGE D’UNE MAILLAGE TRIANGULAIRE............................................................................................... 100 7 CONCLUSION ................................................................................................................................................. 103 CONCLUSION GENERALE............................................................................................. 104 BIBLIOGRAPHIE .......................................................................................................... 106 |
| Type de document : | Thése magister |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/1186/1/Math_d1_2015.pdf |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TINF/09 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
