New Representations toward more User-Friendly 3D Synthesis - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Habilitation À Diriger Des Recherches Year : 2009

New Representations toward more User-Friendly 3D Synthesis

Nouvelles représentations pour une synthèse d'images plus dirigée vers l'utilisateur

Abstract

In this document, we explore the different steps usually required for image synthesis. The main focus of this exploration is to take as much as possible users into account. The creation of 3D images relies first on the definition of a collection of 3D models and on their relative positions. For this purpose, we explore sketch-based modeling tools for 3D meshes, extending the use of shape curves from silhouettes to profile, and exposing all the different steps of the reconstruction process together with the underlying representation. We also explore the use of such tools when users are standing in front of large displays. Once the object geometry is defined, users have to work on designing its appearance, result of the interaction of light with its reflective material and geometry. We introduce a new BRDF model and its modeling tools to extend the range of possible lighting effects. Since the object shape participate also the shading perception, we also introduce a shape descriptor to extract continuous information of convexity and curvedness. This real-time analysis is used to re-introduce them in different shading styles. Finally, we introduce a new lighting representation that may be used for user edition of global illumination. This representation is based on a regular grid of vector quantities storing the incoming lighting. The combination of volumetric and vector representation make it suitable for all algorithms that have to deal with the geometric complexity of 3D scenes.
Dans ce document, nous explorons les différentes étapes habituellement requises pour la synthèse d'image. Le principal but de cette exploration est de prendre en compte autant que possible l'utilisateur. La création d'images 3D nécessite en premier lieu la définition d'une collection de modèles 3D et de leur position relative. Pour cet objectif, nous explorons les techniques de modélisation 3D par esquisses pour des maillages 3D, en étendant l'utilisation de courbe de la définition de la silhouette à celle du profil de la forme, et en exposant toutes les différentes étapes du processus de reconstruction ainsi que la représentation interne. Nous explorons aussi l'utilisation de tels outils lorsque l'utilisateur se trouve face à de grands écrans. Une fois la géométrie d'un objet définie, un utilisateur doit définir son apparence résultant de l'interaction de la lumière avec ses propriétés de réflexion et sa géométrie. Nous introduisons un nouveau modèle de BRBF et ses outils de modélisation pour étendre les effets lumineux possibles. Puisque la forme de l'objet influence la perception de son éclairement, nous introduisons aussi un descripteur de forme pour extraire des informations continues de convexité et de courbure. Cette analyse en temps-réel est utilisée pour re-introduire ces information dans différents styles de rendu. Finallement, nous introduisons une nouvelle représentation pour l'éclairement qui offre un grand potentiel en terme d'édition pour l'éclairage global. Cette représentation est basée sur une grille régulière de vecteurs d'irradiance qui encode l'éclairement incident. La combinaison d'une approche volumique et vectorielle rend cette méthode bien adaptée pour tous les algorithmes qui doivent faire face à la complexité géométrique des scènes 3D.
Fichier principal
Vignette du fichier
main.pdf (31.22 Mo) Télécharger le fichier

Dates and versions

tel-00434045 , version 1 (20-11-2009)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00434045 , version 1

Cite

Xavier Granier. New Representations toward more User-Friendly 3D Synthesis. Human-Computer Interaction [cs.HC]. Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. ⟨tel-00434045⟩
228 View
556 Download

Share

Gmail Facebook X LinkedIn More