Coherent distribution of primitives for animations' stylisation and halftoning
Distributions cohérentes de primitives pour le rendu expressif de scènes animées et le rendu en demi-tons
Résumé
This thesis deals with graphic primitives distributions in two different domains: expressive rendering and printing system. To distribute is to position objects into a space. We focus on two dimensional space distributions. Moreover, a distribution follow an importance function describing the density of objects locally wanted for each point of the considered space. The quality of the distribution is judged by the observation of the position of the object, using spectral analysis for instance.
In the field of expressive rendering, we focus on distribution for animated stroke-based rendering. Stroke-based rendering is used to obtain images that mimic some natural medias like painting. In our approach, we obtain the animation by moving the stroke from one frame to the other. When we do that, we need to follow an input motion, a given importance function and to correctly represent the targeted style. We call temporal coherence the trade-off made between this three conflicting constraints. We propose a complete system for animated stroke-based rendering with several distribution algorithms following the input motion and the importance function, and also with control of the rendering style.
For printing system, we propose a distribution method for dot of ink. The method produces perceptually pleasant distribution while staying sufficiently efficient to be implemented in printers available nowadays.
In the field of expressive rendering, we focus on distribution for animated stroke-based rendering. Stroke-based rendering is used to obtain images that mimic some natural medias like painting. In our approach, we obtain the animation by moving the stroke from one frame to the other. When we do that, we need to follow an input motion, a given importance function and to correctly represent the targeted style. We call temporal coherence the trade-off made between this three conflicting constraints. We propose a complete system for animated stroke-based rendering with several distribution algorithms following the input motion and the importance function, and also with control of the rendering style.
For printing system, we propose a distribution method for dot of ink. The method produces perceptually pleasant distribution while staying sufficiently efficient to be implemented in printers available nowadays.
Cette thèse s'intéresse à la distribution de primitives graphiques dans les domaines du rendu expressif et des systèmes d'impressions. Une distribution est le placement d'objets dans un espace, dans notre cas un espace à deux dimensions. Cette distribution suit une fonction d'importance décrivant la densité de primitives souhaitée en chacun des points de l'espace. La qualité de la distribution se mesure par l'observation de la position des objets placés, notamment au moyen d'analyses spectrales.
Dans le domaine du rendu expressif, nous nous intéressons à la distribution de points dans le cadre du rendu animé à base de marques. Le rendu à base de marques permet d'obtenir des images mimant des médias traditionnels tels que la peinture. L'animation est obtenue en déplaçant les marques d'une image à l'autre. Pour obtenir un rendu visuellement satisfaisant, les marques doivent suivre un mouvement en entrée et remplir l'image suivant une fonction d'importance pour correctement représenter le style visé. De plus, les changements brutaux sont à éviter. Nous appelons cohérence temporelle le compromis entre ces trois contraintes. Nous développons une approche complète pour le rendu animé à base de marques proposant plusieurs méthodes de distribution de marques ainsi qu'un mécanisme de contrôle du style.
Dans le cadre des systèmes d'impressions, nous proposons une méthode de distribution de points d'encre avec de bonnes qualités d'un point de vue perceptif, supprimant les répétitions présentes dans les travaux précédents. Cette méthode est suffisamment peu coûteuse en temps de calcul pour être utilisée par les imprimantes actuelles.
Dans le domaine du rendu expressif, nous nous intéressons à la distribution de points dans le cadre du rendu animé à base de marques. Le rendu à base de marques permet d'obtenir des images mimant des médias traditionnels tels que la peinture. L'animation est obtenue en déplaçant les marques d'une image à l'autre. Pour obtenir un rendu visuellement satisfaisant, les marques doivent suivre un mouvement en entrée et remplir l'image suivant une fonction d'importance pour correctement représenter le style visé. De plus, les changements brutaux sont à éviter. Nous appelons cohérence temporelle le compromis entre ces trois contraintes. Nous développons une approche complète pour le rendu animé à base de marques proposant plusieurs méthodes de distribution de marques ainsi qu'un mécanisme de contrôle du style.
Dans le cadre des systèmes d'impressions, nous proposons une méthode de distribution de points d'encre avec de bonnes qualités d'un point de vue perceptif, supprimant les répétitions présentes dans les travaux précédents. Cette méthode est suffisamment peu coûteuse en temps de calcul pour être utilisée par les imprimantes actuelles.