Styles de Rendus. Tour d 'horizon

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Henri Lemelin
il y a 8 ans
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2 Catégorisation des méthodes de rendu «Photo-réalistes» But : obtenir des images les plus crédibles possibles Notions : Ombres dures / Ombres douces

3 Catégorisation des méthodes de rendu «Photo-réalistes» But : obtenir des images les plus crédibles possibles Notions : Ombres dures / Ombres douces Modèles de BRDF réalistes

4 Catégorisation des méthodes de rendu «Photo-réalistes» But : obtenir des images les plus crédibles possibles Notions : Ombres dures / Ombres douces Modèles de BRDF réalistes Notion d'inter-réflexions : éclairement global La lumière reçue provient de la réflexion sur une autre surface

5 Éclairage indirect Goral

6 Éclairage indirect Debevec

7 Caustiques

8 Caustiques

9 Éclairage indirect Granier

10 Catégorisation des méthodes de rendu «Photo-réalistes» But : obtenir des images les plus crédibles possibles Notions : Ombres dures / Ombres douces Modèles de BRDF réalistes Notion d'inter-réflexions : éclairement global La lumière reçue provient de la réflexion sur une autre surface Flou de mouvement Effet de profondeur «Non Photoréalistes»

11 Rendu Non-PhotoRéaliste (NPR) ou Expressif

12 Rendu Non-PhotoRéaliste (NPR) ou Expressif

13 Plan Introduction Rendu à partir de lignes Stylisation des lignes Abstraction de couleurs

14 Infographie Création d images avec l ordinateur Communication visuelle Contraintes Temps de rendu, réalisme Contrôle de l utilisateur (graphiste, artiste)

15 La communication dans les images Idée, émotion, intentions Communiquer un message Mise en valeur de caractéristiques Forme, Matériaux Lumière Perspective Objet Lisibilité de l image

16 Quelle est la plus lisible? Gray s Anatomy

17 Mise en avant Halper et al., 2003

18 Quelle est la plus satisfaisant? Prince of Persia

19 Rendu expressif Non-Photorealisitic Rendering Communiquer une information spécifique But Améliorer la lisibilité d une image, vidéo, scène 3D, Simuler les média complexes (crayons, pinceaux, aquarelle, ) Animation Mettre en place de nouveaux outils pour les artistes

20 Autres critères Immersion Réalisme => Immersion? Pas de garantie Satisfaction Critère très subjectif Temps réels Réalisme Simple : raisonnable Très grand : coûteux Physique : non-temps réels Expressif Problème de cohérence temporelle Temps réels possible pour certains effets / styles

21 Photo-réalisme / Hyper-réalisme Desert Wreck (1972), huile sur lin, John Salt. Gottfried Helnwein Beautiful Victim I, 1974, acquarelle, 53,5cm x 73cm Glennray Tutor, "Dream of Love", huile sur toile

22 Utilisations Architecture

23 Utilisations Illustrations scientifiques

24 Utilisations Explications

25 Utilisations Loisirs (pubs, dessins animés, films d animation, )

26 Utilisations Dessins techniques, cartes

27 Utilisations Cliparts

28 Processus de création d une image Projection Orthographique Perspective Multi-perspective

29 Processus de création d une image Extraction de primitives Points Lignes Régions

30 Processus de création d une image Création des marques Pixels, Points, Lignes Régions Hachures,

31 Processus de création d une image Création des marques Pixels, Points, Lignes Régions Hachures,

32 Plan Introduction Rendu à partir de lignes Stylisation des lignes Abstraction de couleurs

33 Lignes caractéristiques Silhouettes Externe : Limite entre un objet et l'arrière plan Internes : Discontinuité de profondeur Objets lisses : Normale orthogonale au point de vue Objets polygonaux : Arête partagé face avant / face arrière Crêtes et Vallées Zones de courbure maximale

34 Extraction de primitives Extraction de lignes : de nombreux travaux Indépendantes du point de vue Arêtes vives Crètes (Ridges) & vallées (valleys) Dépendantes du point de vue Silhouettes, contours Quelles sont les lignes pertinentes? Question encore ouverte... et ne sera peut être jamais fermée 2 dessins de 2 artistes seront différents!

35 Arêtes vives Lieux de très forte variations Limites entre des composantes d'un objet Très fortes variations des normales

36 Contours Les contours sont définis par une convolution (par pixel) Discontinuitées de profondeurs G-buffers (multi-passes)

37 Silhouettes Définition: Points dont la normale est perpendiculaire au vecteur vue Points qui délimitent une surface visible et invisible depuis le point de vue Points pour lesquels N.V = 0 Approximation pour les maillages Arête partagée entre une face orientée vers le point de vue et une face arrière Isolignes des surfaces 3D

38 D'autres types de lignes Les bosses, les creux Le prolongement des silhouettes Prise en compte ou non du point de vue Basés sur la courbure

39 Les types de surfaces que l on peut trouver Concavités, convexités, selle, plan Concave Notions de directions de courbures principales Inverse du rayon de la sphère approximante Courbures / Directions minimales et maximales

40 Crêtes et Vallées - Ridges & valleys Crête : maxima de courbure dans la direction de courbure maximale Vallée: maxima de courbure dans la direction de courbure minimale Directions de courbure minimale Directions de courbure maximale

41 Plan Introduction Rendu à partir de lignes Stylisation des lignes Abstraction de couleurs

42 Automatic stylization Plusieurs styles possibles

43 WYSIWYG NPR What You See Is What You Get [Lee et al. 02]

44 WYSIWYG NPR Gestion des niveaux de détail Manuels Automatiques [Lee et al. 02]

45 Hachures/Halftoning

48 Stylisation d'une ligne paramétrée Plaquage de textures le long des silhouettes Plaquage avec des quad/triangle strip Textures [Northrup and Lee. 00]

49 Plan Introduction Rendu à partir de lignes Stylisation des lignes Abstraction de couleurs

50 Abstraction d images Application de filtres, mais lesquels? Exemple d un filtre gaussien Perte des limites importantes

51 Abstraction d images Application de filtres, mais lesquels? Filtre bilatéral filtre morphologique Ne pas filtrer au delà de certaines limites En règle générale : Détermination de l importance dans l image Utiliser une méthode pour enlever les parties les moins importantes

52 Filtrage bilatéral [Tomasi and Manduchi 1998] Filtrage Traditionnel Basé sur un même noyau de convolution pour toute l'image K L w i, k P i k, j l Pi, j= k = K l = L K k= K L w i,k l = L Poids décroissant en fonction de la distance au pixel considéré Problème : Lisse les discontinuités résultat signal

53 Filtrage bilatéral [Tomasi and Manduchi 1998] Filtrage bilatéral Poids Décroissant en fonction de la distance spatiale au pixel Décroissant en fonction de la distance entre les valeurs des pixels K L w k, l P i k, j l P i, j P i k, j l Pi, j= k = K l = L K L k= K w k,l P i k, j l P i, j l = L i, j résultat signal

54 Bilatéral Gaussien Vs Gaussien pur

55 Abstraction en temps-réel de vidéo [Winnemöeller et al. 06]

56 Real time video abstraction [Winnemöeller et al. 06]

57 Stylisation et abstraction de photographie [Decarlo et al. 02]

58 Stylisation et abstraction de photographie Suivie de l'oeil pour déterminer l'importance [Decarlo et al. 02]

59 Stylisation et abstraction de photographie [Decarlo et al. 02] Suivie de l'oeil pour déterminer l'importance Abstraction plus ou moins importante suivant les zones

60 «Toon shader» n De plus en plus utilisé Simple à mettre en oeuvre Intensité réfléchie l Coordonnée texture Texture 1D Intensité réfléchie 0 N.L 1 Toon shading 0 N.L 1

61 X-Toon [Barla2006]: Contrôle Etendu 1 degré de liberté supplémentaire Textures 2D 1ere dimension Eclairement depth 1... Profondeur Orientation... lighting 1 lighting 1 1 orientation 2nde dimension 0 0

62 X-Toon: Avec la profondeur Effet de perspective Aérienne depth 1 0 lighting 1

63 Aquarelle Interactive [Bousseau et al. 2006] Première étape : Abstraction

64 Aquarelle Interactive [Bousseau et al. 2006] Deuxième étape : Effet papier aux bords Décalage basé sur le gradient de la texture de papier Abstraction

65 Aquarelle Interactive [Bousseau et al. 2006] Troisième étape : assombrissement aux bords Intensité basée sur le gradient de l'image abstraite Abstraction Wobbling Quantization

66 Aquarelle Interactive [Bousseau et al. 2006] Quatrième étape : Effets de pigments/diffusion/papier Utilisation de texture de bruit/turbulence/papier Abstraction Wobbling Quantization Contours

67 Aquarelle Interactive [Bousseau et al. 2006] Abstraction

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