GT Rendu

Site : http://gtrendu.blogspot.fr/

Responsables : Jean-Philippe Farrugia (LIRIS, Lyon), David Vanderhaeghe (IRIT, Toulouse)
Organisateurs des journées : Guillaume Gilet (XLIM, Limoges), David Vanderhaeghe (IRIT, Toulouse)

Mots-clés : rendu photo réaliste, simulation de l’éclairage et d’effets lumineux, rendu inverse, rendu expressif, rendu artistique, réalité augmentée, rendu temps réel, rendu basé image.

Objectifs

L'un des axes fondamentaux de la recherche en Informatique Graphique concerne l'étude des concepts et modèles mis en œuvre pour générer une image par ordinateur, que ce soit à partir d'une scène tridimensionnelle définie de manière virtuelle, en simulant le comportement de la lumière (rendu photo réaliste), ou cherchant à créer/reproduire un style artistique (rendu expressif ou non photo réaliste), ou qu'il s'agisse de (re)créer l'image d'une scène tridimensionnelle réelle acquise de manière numérique par un ensemble de capteurs, éventuellement associée à des objets virtuels. L’adjonction d’une contrainte de temps forte dans la génération des images afin de permettre une interaction en temps réel avec l’environnement virtuel a conduit à adapter ces techniques regroupées sous l’appellation « rendu temps réel ». Toutes ces approches possèdent, sur de nombreux points, une problématique, des modélisations mathématiques et des solutions algorithmiques communes, ce qui justifie de les réunir.

Historique

Le développement technologique des périphériques d’affichage en informatique, permettant de visualiser des images de plus en plus précises, et les besoins sociétaux de communication visuelle, dans l’industrie ou le divertissement, ont été les moteurs principaux du développement et de l’émergence de la problématique scientifique du rendu. Au début, très géométriques, pour la détermination des surfaces visibles, la discrétisation de courbes et le remplissage de surface, les thématiques scientifiques du rendu ont évoluées vers des approches liées à la physique de la lumière et de la physiologie de la perception. Les objectifs sont passés d’un besoin d’affichage à un besoin d’immersion visuelle. Le processus de production d’images répondant à ce besoin d’immersion visuelle, immersion nécessitant d’une part des images de grande qualité et d’autre part une visualisation interactive, a depuis servi de guide pour la recherche en synthèse d’images.

Les chercheurs ont ainsi poursuivi deux objectifs antagonistes : augmenter le réalisme et diminuer le temps de calcul. Cette dernière contrainte est primordiale dans certains contextes comme la réalité virtuelle où il est nécessaire de calculer et d’afficher une suite d’images à une cadence suffisamment élevée pour reproduire des mouvements ou des changements dans la scène sans que la perception humaine ne détecte de discontinuité. Cette branche du rendu, nommée «rendu temps réel», occupe aujourd’hui une place importante dans la communauté informatique graphique, principalement sous l’impulsion d’industriels issus du divertissement grand public et du jeu vidéo. Parallèlement à la quête du réalisme, les chercheurs en rendu ont aussi développé des techniques visant à produire des images ayant des caractéristiques visuelles adaptées au besoin de communication et correspondant à des approches de dessin artistique ou de dessin technique, il s’agit alors de rendu non photo réaliste ou de rendu expressif. En plus d'obtenir une image de qualité, la place de l'utilisateur dans le processus de création d'images numériques est une question de fond dans bien des problèmes de rendu. Quels moyens de contrôle donner aux créateurs d'images ? Cette question trouve des réponses dans les travaux de recherche mais reste ouverte. Les moyens d'interaction et la finesse du contrôle vont dépendre de l'expertise de l'utilisateur et du temps qu'il peut consacrer.

Enfin, une autre voie a émergé ces dernières années, indépendante des problèmes de calcul d’éclairement. Les dispositifs de numérisation et de création de contenus sont de plus en plus performants et accessibles, autorisant ainsi la création de nombreux modèles d’objets extrêmement détaillés, en géométrie mais aussi en aspects de surface. Afficher une scène constituée de ce type d’objets pose des problèmes d’accès aux données (qui ne tiennent généralement pas en mémoire) ainsi que de filtrage et de préservation d’apparence globale. La notion de niveaux de détails est prépondérante dans ce cas. Les applications sont multiples, depuis la visualisation scientifique jusqu’aux mondes virtuels et à la génération procédurale. Pour avancer dans cette direction, une approche globale intégrant modélisation géométrique et rendu est alors nécessaire.

Liste des journées du groupe de travail

• 8 mars 2013
• 19 mars 2012
• 6 octobre 2011
• 8 octobre 2010

Laboratoires participants

Nom complet	Nom abrégé	Labo, Type	Tutelle(s)	Responsable	Contact GT Rendu
Rendu Réaliste pour la Réalité Augmentée Mobile	R3AM	LIRIS, UMR CNRS	CNRS, Lyon1, Lyon 2, ECL, INSA	V. Ostromoukhov	JP. Farrugia
Groupe informatique graphique	CGG	LTCI, UMR CRNS 5141	Telecom ParisTech, CNRS	T. Boubekeur	T. Boubekeur
Analyse Architecture Algorithmique et synthèse d’images	A3SI	LIGM, UMR CNRS 8049	CNRS, UPEMLV, ENPC, ESIEE	M. Couprie	V. Biri
FRVSense		IRISA, UMR	CNRS, INRIA	Kadi Bouatouch	Kadi Bouatouch
Informatique Graphique et Géométrique	IGG	ICube	CNRS, Université de strasbourg	D. Bechnmann	J.M. Dischler
Signal, Image, Communications	SIC	XLIM/SIC, UMR CNRS	CNRS, Université de Poitiers	C. Fernandez	D. Meneveaux
Synthèse d’images réaliste	SIR	XLIM/DMI	CNRS, Université de limoges	D. Gazanfarpour	D. Gazanfarpour
Virtual object from reality to expression	VORTEX	IRIT, UMR 5505	CNRS, Université de Toulouse	H. Luga	D. Vanderhaeghe, M. Paulin