Représentation hiérarchique et efficace des sources lumineuses
dans le cadre du rendu d'images

Directeur

La maîtrise a été dirigée par Pierre Poulin, et en étroite collaboration avec George Drettakis.

Sommaire

Le réalisme dans les images de synthèse est très important. Pour l'atteindre, une bonne approximation de l'éclairage est nécessaire. L'éclairage d'une scène réelle est souvent composé de plusieurs sources lumineuses. Le calcul de l'illumination résultant d'un ensemble de sources représente souvent la partie la plus coûteuse du rendu car les sources sont traitées individuellement.

Notre recherche se place dans le contexte de l'éclairage direct provenant de sources ponctuelles et calculé par tracé de rayon sur des surfaces à modèle de réflexion de Phong. Nous réduisons les temps de calcul en présence de centaines de sources lumineuses grâce à l'utilisation d'une représentation hiérarchique des sources. Une structure d'octree nous procure différents niveaux de précision de l'illumination en tout point de la scène.

Pour les scènes sans ombre visible, nous avons développé une borne efficace sur l'erreur maximale encourue par l'utilisation de la hiérarchie pour les surfaces diffuses. Nous présentons un critère d'erreur pour la réflexion spéculaire et suggérons comment l'adapter pour qu'il fournisse aussi une borne sur l'erreur maximale.

Les accélérations réalisées par notre méthode sont très bonnes, étant jusqu'à 5 fois plus rapide en utilisant la borne sur l'erreur et jusqu'à 38 fois plus rapide sans borne sur l'erreur. L'erreur maximale par pixel que nous observons est très petite (3.5%) et toujours inférieure à la borne fixée par l'utilisateur. De plus, l'erreur moyenne par pixel est négligeable (0.004%).

Nous exposons également une méthode qui permet d'utiliser la hiérarchie pour les scènes comportant des ombres. Cette méthode se base sur l'utilisation d'une visibilité approximative dérivée de la visibilité volumétrique.


 

Mots-clés

Infographie 3D, image de synthèse, rendu, tracé de rayon, hiérarchie, illumination, agrégation, octree, réflexion, visibilité, ombre.
 

Format electronique

Version PDF de mon mémoire (en français).

BibTeX

@MastersThesis{Paquette:1998:RHES,
  author =       "Eric Paquette",
  title =        "Repr{\'e}sentation hi{\'e}rarchique et efficace des sources
                  lumineuses dans le cadre du rendu d'images",
  month =        march,
  year =         "1998",
  type =         "M.Sc. Thesis",
  school =       "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche 
                  Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
}

Last modified: Tue Feb 11 12:42:49 Eastern Standard Time 2003