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SIR

Localisée à Limoges, l’expertise de l'équipe SIR (Synthèse d’Images Réalistes) réside dans les techniques de rendu réaliste en synthèse d'images. Les travaux de recherche concernent essentiellement les techniques de rendu réaliste en synthèse d'images, avec des travaux dans le domaine de la génération de textures procédurales, de phénomènes naturels et de monde virtuels.

 

Thématiques de recherche :

Synthèse de textures réalistes

L'objectif est de proposer des méthodes de génération procédurale en temps-réel de l’apparence des objets virtuels. L'intérêt est d'ajouter des détails de haute qualité et de précision aux objets virtuels en temps réel pour des scènes virtuelles de taille potentiellement infinie. L'originalité des travaux réalisés dans ce domaine est double :

  • Proposer des outils de définition des paramètres d’un modèle procédural en utilisant une image d’exemple, au travers d’une phase d’analyse afin d’obtenir une apparence visuellement « similaire ». Cela requiert souvent l’utilisation d’outils scientifiques empruntés aux domaines connexes, tels les transformées de Fourier, les ondelettes ou des approches statistiques. L’utilisation d’autres outils d’analyse est une piste prometteuse pour mieux appréhender ce contrôle de l’aléatoire et cette génération de paramètres.
  • Fournir des outils de contrôle direct sur le résultat et intuitif pour l'utilisateur. En effet, l’approche précédente, bien qu’automatique est restreinte à une catégorie simple d’apparence et propose uniquement à un utilisateur un contrôle indirect. Pour aborder cet enjeu du domaine, tournant sur l’interaction entre la créativité artistique et les méthodes d’informatique graphique, nous avons proposé plusieurs méthodes visant à la génération haute qualité d’apparences entièrement paramétrables par un utilisateur.

 

Modélisation et rendu réaliste de phénomènes naturels

Les surfaces réelles présentent très souvent une apparence complexe, résultant dans le monde réel, d’un ensemble de phénomènes physiques, chimiques, biologiques très largement influencés par l’environnement auquel les objets sont soumis. Une modélisation / une simulation directe de ces phénomènes de changements d’aspect, ainsi que la prise en compte de leurs influences mutuelles sont particulièrement difficiles (en particulier dans un cadre temps-réel).

Deux approches ont été étudiées dans le cas particulier de scènes urbaines complexes. La première approche consiste en l’enrichissement géométrique des scènes. Il s’agit dans ce cas de pouvoir par exemple générer l’ajout de centaines de milliers d’objets (par exemple des feuilles mortes) à partir de règles empiriques simples permettant à l’utilisateur de contrôler intuitivement ses résultats. La seconde approche se propose d’écrire des modèles physiques simplifiés, à partir de la littérature en particulier de science des matériaux et avec l’objectif d’obtenir des résultats plausibles plutôt que mesurables. Nous avons dans ce cadre particulier étudié les phénomènes de pollution en environnement urbain complexe et en temps réel, en développement un modèle d’environnement relativement complet : irradiation solaire, carte de vents, accessibilité à la pluie, puis un modèle physique simplifié d’évaluation des dépôts de particules de pollution.

La simulation de phénomènes en mécanique des fluides est également abordée. D’une part, nous cherchons à contrôler le mouvement de houle et les vagues déferlantes. D’autre part, nous proposons des modèles physiques et leur code de calcul pour la simulation de suspensions colloïdales où des particules solides interagissent entre elles et avec un fluide

Enfin, depuis plusieurs années, le rendu temps réel de pluie et son interaction avec l'environnement sont abordés, comme le rendu des effets visuels inhérents aux interactions complexes entre les arbres et la pluie, afin d'augmenter le réalisme des scènes pluvieuses naturelles. C'est un phénomène complexe qui implique un grand nombre de processus influencés par divers facteurs interdépendants (vent, éclairement, etc.).