Control on Color Reflection Behavior

Nowadays, most of the computation of a rendering system is done in color space. Thus, the whole process, from acquisition (with a digital camera) and modelisation to display (on CRT/LCD displays) is color-based. Unfortunately, the reflection of a light on a surface is based on an approximation which can reduce the preservation of the color appearance. In this report, we present a new approach for color-based reflection that introduces a low overhead for an easy integration in current rendering systems. This approach allows also an easier control on the reflection behavior. In this report, we present also some possible applications, including global illumination, simple relighting and hardware rendering

Scented Sliders for Procedural Textures

International audienceProcedural textures often expose a set of parameters controlling their final appearance. This lets end users tune the final look and feel, typically through a set of sliders. However, it is difficult to predict the changes introduced by a given slider, especially as sliders interact in non-trivial ways. We augment the sliders controlling parameters with visual previews revealing the changes that will be introduced upon manipulation. These previews are constantly refreshed to reflect changes with respect to the current settings. The main challenge is to generate the visual sliders in a very limited pixel space and at an interactive rate. This is done by synthesizing the visual slider from a small set of patches ordered in accordance with the slider. These patches are chosen so as to reveal as much as possible the visual variations induced by the slider. The selection and ordering are achieved by using the seam-carving algorithm to carve patches with low visual impact. The obtained patches are then stitched together using patch-based texture synthesis to form the final visual slider

Simulation globale de l'éclairage pour des séquences animées prenant en en compte la cohérence temporelle

In image synthesis, the global illumination family of methods rely on the expression of the energetic equilibrium between objects, and as consequence the precise simulation of subtle lighting effects due to numerous reflections of light, that couldn't be taken into account by local lighting models. Therefore, it seems logical to try to use them for the synthesis of realistic computer animations. In this document, we suggest to replace the computation of the numerous integral equations corresponding to each frame by a single 4-dimensional equation. We propose an extension of the hierarchical radiosity algorithm, in the case where all movement is known a priori, that allows us to benefit from the temporal coherence. The radiosity at each point of the scene, for each date of the animation, is expressed in a hierarchical function basis defined over a mesh produced by an automatic refinement process. The extension of this mesh to a 4-dimensional space allows the computation of light exchanges over a finite time interval instead of a given fixed date. This algorithm allows the simulation of global light exchanges in an animated scene, faster and with a quality similar to frame by frame computations.To this purpose, we present new dedicated refinement oracles. To allow the computation of geometrically complex scenes, we discuss the extension of clustering approaches to the case of animated scenes. We also introduce a method to reduce the temporal discontinuities in the radiosity function based on the use of higher order basis functions (MultiWavelets) in the time dimension. Finally, we present a mechanism to schedule the space-time hierarchical radiosity computations to allow the use of disk caching and reduce the amount of memory required by our algorithm.Les méthodes globales de simulation de l'éclairage permettent, à la différence des méthodes d'éclairage local, d'exprimer l'équilibre énergétique dans les échanges entre différents objets, et donc de simuler précisément les effets subtils d'éclairage dûs aux nombreuses inter-réflexions. Il est donc naturel de souhaiter les utiliser pour la synthèse réaliste de films d'animation. Plutôt que de résoudre une succession d'équations intégrales tri-dimensionelles, nous modélisons les échanges lumineux ayant lieu au cours de l'animation sous la forme d'une unique équation intégrale quadri-dimensionelle. Dans le cas ou l'intégralité des mouvements est connue à l'avance, nous proposons une extension de l'algorithme de radiosité hiérarchique mettant à profit la cohérence temporelle. La radiosité en chaque point et à chaque instant y est exprimée dans une base de fonctions hiérarchiques définies sur un maillage produit par un processus de raffinement. L'extension de ce maillage à un espace à quatre dimensions nous permet de calculer des échanges lumineux sur un intervalle de temps fini au lieu d'une date donnée. L'algorithme ainsi défini permet la simulation de l'éclairage global diffus dans une scène animée, dans un temps largement inférieur, avec une qualité équivalente. Nous avons développé pour cela de nouveaux oracles de raffinement ad hoc, que nous présentons ici. Afin de permettre le calcul de scènes géométriquement complexes, nous présentons une nouvelle politique de regroupement hiérarchique des objets adaptée au cas quadri-dimensionnel. Nous présentons également un algorithme permettant la réduction des discontinuités temporelles dues aux approximations effectuées lors de la résolution, basé sur l'emploi de bases de multi-ondelettes. Finalement, nous présentons un mécanisme d'ordonnancement des calculs et de sauvegarde temporaire sur une mémoire de masse permettant de réduire la consommation en mémoire vive de l'algorithme

Space-Time Hierarchical Radiosity

. This paper presents a new hierarchical simulation algorithm allowing the calculation of radiosity solutions for time-dependent scenes where all motion is known apriori. Such solutions could for instance be computed to simulate subtle lighting effects (indirect lighting) in animation systems, or to obtain highquality synthetic image sequences to blend with live action video and film. We base our approach on a Space-Time hierarchy, adding a life span to hierarchical surface elements, and present an integrated formulation of Hierarchical Radiosity with this extended hierarchy. We discuss the expected benefits of the technique, review the challenges posed by the approach, and propose first solutions for these issues, most notably for the space-time refinement strategy. We show that a short animation cut can be computed rapidly at the price of a sizeable memory cost. These results confirm the potential of the approach while helping identify areas of promising future work. 1 I..

Control on Color Reflection Behavior

Nowadays, most of the computation of a rendering system is done in color space. Thus, the whole process, from acquisition (with a digital camera) and modelisation to display (on CRT/LCD displays) is color-based. Unfortunately, the reection of a light on a surface is based on an approximation which can reduce the preservation of the color appearance. In this report, we present a new approach for color-based reection that introduces a low overhead for an easy integration in current rendering systems. This approach allows also an easier control on the reection behavior. In this report, we present also some possible applications, including global illumination, simple relighting and hardware rendering

Simulation globale de l'éclairage pour des séquences animées prenant en compte la cohérence temporelle

Les méthodes globales de simulation de l'éclairage permettent, à la différence des méthodes locales, d'exprimer l'équilibre énergétique dans les échanges entre différents objets, et donc de simuler précisément les effets subtils d'éclairage dûs aux (nombreuses) inter-rélexions. Il est donc naturel de souhaiter les utiliser pour la synthèse réaliste de films d'animation. Plutôt que de résoudre une succession d'équations inégales tri-dimensionnelles, nous modélisons les échanges lumineux ayant lieu au cours de l'animation sous la forme d'une unique équation intégrale quadri-dimensionnelle. Dans le cas ou l'intégralité des mouvements est connu à l'avance, nous proposons une extension de l'algorithme de radiosité hiérarchique mettant à profit la cohérence temporelle. La radiosité en chaque point et à chaque instant y est exprimée dans une base de fonctions hiérarchiques définies sur un maillage produit par un processus de raffinement. L'extension de ce maillage à un espace à quatre dimensions nous permet de calculer des échanges lumineux sur un intervalle de temps fini au lieu d'une date donnée. L'algorithme ainsi défini permet la simulation globale de l'éclairage diffus dans une scène animée, dans un temps largement inférieur à un calcul image par image, avec une qualité équivalente. Nous avons développé pour cela de nouveaux oracles de raffinement ad hoc, que nous présentons ici. Afin de permettre le calcul de scènes géométriquement complexes, nous présentons une nouvelle politique de regroupement hiérarchique des objets adaptée au cas quadri-dimensionnel. Nous présentons également un algorithme permettant la réduction des discontinuités temporelles dues aux approximations effectuées lors de la résolution, basé sur l'emploi de bases de multi-ondelettes. Finalement, nous présentons un mécanisme d'ordonnancement des calculs et de sauvegarde temporaire sur une mémoire de masse permettant de réduire la consommation en mémoire vive de l'algorithme.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

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Thème COG apport de recherch

Radiosité hiérarchique spatiale et temporelle

National audienceCet article présente un nouvel algorithme de simulation hiérarchique permettant le calcul de solutions de radiosité pour des scènes animées où tout mouvement est connu a priori. De telles solutions sont utiles si l'on souhaite utiliser des effets déclairage indirect dans un système d'animation. Notre approche est basée sur une hiérarchie spatiale et temporelle. Nous présentons les bénéfices que l'on peut tirer de cette technique, nous passons en revue les problèmes posés et proposons pour ces derniers des solutions préliminaires. Nous montrons qu'une courte animation peut être calculée rapidement , au prix d'une consommation de mémoire importante. Les premiers résultats nous confirment que l'approche est prometteuse et nous permettent d'identifier les points susceptibles d'amélioration

Radiosité hiérarchique spatiale et temporelle

National audienceCet article présente un nouvel algorithme de simulation hiérarchique permettant le calcul de solutions de radiosité pour des scènes animées où tout mouvement est connu a priori. De telles solutions sont utiles si l'on souhaite utiliser des effets déclairage indirect dans un système d'animation. Notre approche est basée sur une hiérarchie spatiale et temporelle. Nous présentons les bénéfices que l'on peut tirer de cette technique, nous passons en revue les problèmes posés et proposons pour ces derniers des solutions préliminaires. Nous montrons qu'une courte animation peut être calculée rapidement , au prix d'une consommation de mémoire importante. Les premiers résultats nous confirment que l'approche est prometteuse et nous permettent d'identifier les points susceptibles d'amélioration