Description

Cette enseignement vise à appronfondir la création d'images de synthèse par l'introduction d'algorithmes de lancer de rayons et de texturage.

Compétences requises

Programmation graphique 3D avec OpenGl. Probabilités (variables aléatoires continues, densité). Traitement du signal (filtres linéaires, transformée de Fourier). Géométrie (primitives linéaires et transformations affines en 3D).

Compétences visées

A l'issue de cet enseignement, un étudiant est capable de :

• Faire des calculs d’éclairement à l’aide des formules d’optique géométrique.
• Programmer un algorithme de lancer de rayons photoréaliste sur CPU et GPU ;
• Convertir une image HDRI en LDRI ;
• Programmer des algorithmes de génération de texture.
• Décrire des matériaux et les choisir en fonction du contexte ; programmer un échantillonnage préférentiel.

Disciplines

• Informatique

Syllabus

●       Optique: Spectre de lumière. Notions de radiométrie (flux, éclairement, radiance). Notions de photométrie. Métamérisme. Transport de lumière. Interaction lumière-matière. Réflectance d'une surface. Modèles de caméra.

●       Rendu photoréaliste : Lancer de rayons. Illumination globale par lancer de rayons de Monte-Carlo. HDRI et Tone mapping. Eclairage par cartes d’environnement.

●       Textures : modèles stochastiques et descripteurs de textures. Algorithmes de génération de texture.

●       Matériaux  : illumination locale ; modèles de BRDFs ; échantillonnage pour le lancer de rayons.

Bibliographie

• Principles of Digital Image Synthesis, Vol. 1+2, A. Glassner, Ed. Morgan Kaufmann.
• Advanced Global Illumination, Philip Dutre, Philippe Bekaert, Kavita Bala, Ed. A K Peters/CRC Press
• Digital Modeling of Material Appearance, Julie Dorsey, Holly Rushmeier, François Sillion, Ed. Morgan Kaufmann
• Texturing and Modeling: a procedural approach,  David S. Ebert , F. Kenton Musgrave , Darwyn Peachey , Ken Perlin , Steven Worley, Ed. Morgan Kaufmann Publishers
• Physique de la couleur. De l'apparence colorée à la technique colorimétrique, Sève R., Ed. Masson.
• Physically Based Rendering : from theory to implementation. Matt Pharr, Wenzel Jacob, Greg Humphreys.