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Maillage 2D/3D et VisualisationChapitre 1 : Introduction

Achraf Othmanwww.achrafothman.net

Qu’est ce que la synthèse d’image ?

• Selon vous ?

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Du monde réel au monde numérique

Du réel au numérique

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Notions de base

• Création de contenu destiné à être vu▫ Perception

• Notion de performance ▫ FPS: taux de rafraîchissement, performance en

calcul.▫ Cognitive: Efficacité de transmission du message.

Notions de base

• Acquisition du réel / Numérisation▫ Caméra / Appareil photographiques / Scanners …▫ Problème d’échantillonnage

� Passage du continu (réel) au discret (numérique)� Trous / Alaissage (aliasing)

• Création ▫ Logiciel

• Stockage et traitement ▫ Modèles numériques

• Affichage▫ Périphériques matriciels : écrans …▫ Périphériques vectoriels : imprimantes …

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Qu’est ce que la synthèse d’image ?

• Générer des signaux (image) visibles pour l’œil humain

• Besoin d’un « modèle » du monde▫ Modèle peut être 2D (édition, recomposition

d’images)▫ Mais le monde est 3D, voire 4D

▫ > Donc besoin de modèles 3D, modèles d’animation

Qu’est ce que la synthèse d’image ?

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Domaines d’application

Jeux vidéos Flashback : jeux 3D emblématiques

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Applications

• Séquence vidéo (big buck bunny)

Applications

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Jeux vidéos

• 40 milliards de $ de chiffre d’affaire dans le monde

• Aujourd’hui elle dépasse l’industrie du cinéma.

Applications

• Publicité

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Applications (flashback)

Applications

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Applications

• Education, géométrie

Applications Visualisation scientifique• Visualiser ce qui n’est pas visible à l’œil nu.

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ApplicationVisualisation scientifique• Visualiser les simulations physiques

ApplicationsEntraînement, simulateurs

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ApplicationsVisualisation médicale

ApplicationsInterfaces, interaction, réalité virtuelle et réalité augmentée

• Environnements collaboratifs (IPARLA, LaBRI)

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ApplicationsInterfaces, interaction, réalité virtuelle et réalité augmentée

• V-Gate (INRIA Rône-Alpes)

Qualités recherchées ?

Selon vous ?

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Qualités désirablesRéalisme

Qualités désirables Rendu expressif

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Qualités désirablesTemps réel

Modélisation 3D

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Classes et problèmes en S.I. 3D

• Problèmes fondamentaux communs, indépendant▫ Du réalisme et de l’interactivité

• Catégories et spécialisation▫ Rendu-hors ligne: animations, effets spéciaux▫ Rendu interactif : réponse rapide (jeux vidéos)▫ Rendu temps réel dur : 1/30 sec. (simulateurs)

Modélisation géométrique

• Adapter le modèle suivant le besoin

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Modélisation géométrique

• Problèmes de représentations de surfaces▫ Comment représenter les surfaces ?▫ Courbes rugueuses, continues, arêtes vives …

• La plupart du temps on réduit la représentation du maillage 3D polygonal

Modélisation géométrique

• Création ad-hoc▫ Artistes, graphistes, programmeurs▫ Outils:� Blender� Maya� 3ds Max� Zbrush� Meshlab� Cinama 4D� …

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Modélisation géométrique

• A partir d’objets réels:▫ Scanner 3D▫ À partir des

images▫ Modèle +

textures▫ TV 3D▫ …

Modélisation géométrique

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Animation

• Incorporé dans les logiciels de modélisation géométrique

• (voir TP)

Apparence et matériaux

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Apparence et matériaux

• Aspect, texture, propriété d’absorption, réémission de la lumière

Apparence et matériaux

• Matériaux transparents, translucides▫ Diffusion dans le volume (ex: peau humaine)

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Apparence et matériaux

• Textures: couleur, effet de formes (normales, champ de hauteur, …), environnement

• Comment paramétrer le placage sur un modèle ?

Caméra et projection

• Comment représenter les coordonnées des points dans l’espace▫ coordonnées homogènes

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Rendu

• Problèmes de discrétisation, échantillonnage