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Theses Year : 1997

Modeling and Rendering of natural landscapes realistic images

Modélisation et rendu d'images réalistes de paysages naturels

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Abstract

Today, realistic image synthesis of natural landscapes still remains a challenge in the field of computer graphics. Although convincing visual models of plants exist, they cannot be integrated in very large scenes with numerous natural elements. We present a model to create and render several types of fuzzy objects such as trees, grass and clouds. This model bypasses the geometric complexity problem and offers facilities to define natural structures. Particle systems are used to build the object geometry and a finite state automata to control the particle behaviour. So, the branch geometry, the leaf position and other geometric parameters are defined by the particle trajectory in the 3D space. Furthermore, a natural landscape scene may be composed of many elements, we propose fast and precise methods, based on multi-texture representation, to efficiently render multi-resolution vegetation elements. All these models are simple and fast and thus, very suitable to be integrated in a natural landscape rendering system. We present such a specialized architecture dedicated to the rendering of realistic images over an heterogeneous computer network.
La synthèse d'images de paysages naturels reste encore un problème peu abordé en infographie. Pourtant, des modèles convaincants en particulier pour la modélisation de végétaux existent, mais n'ont pu être exploités dans des scènes comportant un nombre très important d'éléments. Je présente dans ce travail, une approche pour la modélisation et le rendu d'objets naturels qui doit permettre de contourner l'obstacle de la complexité géométrique et offrir un cadre simple pour la création de structures naturelles. Ainsi un modèle basé sur les systèmes de particules est proposé pour la création de structures végétales. Ce modèle fait appel à la définition d'un automate pour le contrôle des trajectoires, de la création et de la destruction des particules. Il peut être également utilisé pour modéliser et rendre un certain nombre d'autres phénomènes naturels (nuages, eau...). Par ailleurs, une scène de paysage naturel se compose de très nombreux éléments ayant des échelles très différentes sur l'image finale. Aussi nous proposons des techniques rapides et précises, basées sur les multi-textures, qui permettent un rendu multi-échelles efficace des éléments de végétation. De part leurs caractéristiques, ces méthodes peuvent être intégrées dans une architecture spécialisée pour la synthèse d'images de paysages naturels que nous présentons.
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Dates and versions

tel-00004925 , version 1 (20-02-2004)

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  • HAL Id : tel-00004925 , version 1

Cite

Christophe Chaudy. Modélisation et rendu d'images réalistes de paysages naturels. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Joseph-Fourier - Grenoble I, 1997. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00004925⟩
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