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Synthèse de texture dynamique sur objets déformables

Authors
  • Guingo, Geoffrey
Publication Date
Dec 03, 2019
Source
HAL-Descartes
Keywords
Language
French
License
Unknown
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Abstract

Dans les mondes virtuels, l'apparence des objets mis en scène est un point crucial pour l'immersion de l'utilisateur. Afin d'approximer les relations lumière-matière, une manière communément mise en place est d’habiller les objets de la scène avec des textures. Afin d’aider les artistes dans le processus de création, des méthodes de synthèse et d'édition de texture ont vu le jour. Ces méthodes se différencient par les gammes de textures synthétisables, et notamment par la prise en compte des textures hétérogènes qui sont un réel défi. Ces textures sont composées de plusieurs régions aux contenus différents, dont la répartition est régie par une structure globale. Chacune des zones correspond à un matériau différent ayant une apparence et un comportement dynamique propre.Premièrement, nous proposons un modèle additif de textures statiques, permettant la synthèse à la volée de textures hétérogènes de tailles arbitraires à partir d'un exemple. Cette méthode comprend un modèle de bruit gaussien variant spatialement, ainsi qu'un mécanisme permettant la synchronisation avec une couche de structure. L’objectif est d’améliorer la variété de la synthèse tout en préservant des détails plausibles à petite échelle. Notre méthode se compose d'une phase d'analyse, composée d'un ensemble d'algorithmes permettant d'instancier les différentes couches à partir d'une image d'exemple, puis d'une étape de synthèse temps réel. Au moment de la synthèse, les deux couches sont générées indépendamment, synchronisées et ajoutées, en préservant la cohérence des détails même lorsque la couche de structure est déformée afin d'augmenter la variété.Dans un second temps, nous proposons une nouvelle approche pour modéliser et contrôler la déformation dynamique des textures, dont l'implantation dans le pipeline graphique standard reste simple. La déformation est modélisée à la résolution des pixels sous forme d'un warping dans le domaine paramétrique. Cela permet ainsi d'avoir un comportement différent pour chaque pixel, et donc dépendant du contenu de la texture. Le warping est défini localement et dynamiquement par une intégration en temps réel le long des lignes de flux d’un champ de vitesse pré-calculé, et peut être contrôlé par la déformation de la géométrie de la surface sous-jacente, par des paramètres d’environnement ou par édition interactive. Nous proposons de plus une méthode pour pré-calculer le champ de vitesse à partir d’une simple carte scalaire représentant des comportements dynamiques hétérogènes, ainsi qu’une solution pour gérer les problèmes d’échantillonnage survenant dans les zones sur-étirées lors de la déformation.

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