A Programmable Model for Designing Stationary 2D Arrangements

This paper introduces a programmable method for designing stationary 2D arrangements for element textures, namely textures made of small geometric elements. These textures are ubiquitous in numerous applications of computer-aided illustration. Previous methods, whether they be example-based or layout-based, lack control and can produce a limited range of possible arrangements. Our approach targets technical artists who will design an arrangement by writing a script.These scripts are using three types of operators: partitioning operators for defining the broad-scale organization of the arrangement, mapping operators for controlling the local organization of elements, and merging operators for mixing different arrangements. These operators are designed so as to guarantee a stationary result meaning that the produced arrangements will always be repetitive. We show that this simple set of operators is sufficient to reach a much broader variety of arrangements than previous methods. Editing the script leads to predictable changes in the synthesized arrangement, which allows an easy iterative design of complex structures. Finally, our operator set is extensible and can be adapted to application-dependent needs

Transfert de couleurs et colorisation guidés par la texture

National audienceCet article se concentre sur deux problèmes de manipulation de couleurs liés : le transfert de couleurs qui modifie les couleurs d'une image, et la colorisation qui ajoute des couleurs à une image en niveaux de gris. Les méthodes automatiques pour ces deux applications modifient l'image d'entrée à l'aide d'une image de référence contenant les couleurs désirées. Les approches précédentes visent rarement les deux problèmes simultanement et souffrent de deux principales limitations : les correspondances créées entre les images d'entrée et de référence sont incorrectes ou approximatives, et une mauvaise cohérence spatiale autour des structures de l'image. Dans cet article, nous proposons un pipeline unifiant les deux problèmes, basé sur le contenu texturel des images pour guider le transfert ou la colorisation. Notre méthode introduit un descripteur de textures préservant les contours de l'image, basé sur des matrices de covariance, permettant d'appliquer des transformations de couleurs locales. Nous montrons que notre approche est capable de produire des résultats comparables ou meilleurs que d'autres méthodes de l'état de l'art dans les deux applications

Discrete Texture Design Using a Programmable Approach

International audienceIn this work, we call "discrete texture" any repetitive pattern composed of small, perceivable elements. A lot of art techniques involve manual production of discrete textures, that is very expensive. We address the problem of discrete texture synthesis. Previous works introduced by-example tools: simple interfaces that allow one to draw a small texture exemplar. The tool analyses this exemplar and reproduces it on a larger scale. However, these algorithms fail to reproduce faithfully both large scale effects and local structures of elements. In contrast, our approach allows one to write the program that synthesizes the texture. We provide a set of operators that distribute points, curves or regions in the plane. We show that a large range of textures can be easily designed with our system. Additionaly, we prove that many variants of classic element distribution algorithms can be written as simple combinations of our operators

Automatic lighting design from photographic rules

International audienceLighting design is crucial in 3D scenes modeling for its ability to provide cues to understand the objects shape. However a lot of time, skills, trials and errors are required to obtain a desired result. Existing automatic lighting methods for conveying the shape of 3D objects are based either on costly optimizations or on non-realistic shading effects. Also they do not take the material information into account. In this paper, we propose a new method that automatically suggests a lighting setup to reveal the shape of a 3D model, taking into account its material and its geometric properties. Our method is independent from the rendering algorithm. It is based on lighting rules extracted from photography books, applied through a fast and simple geometric analysis. We illustrate our algorithm on objects having different shapes and materials, and we show by both visual and metric evaluation that it is comparable to optimization methods in terms of lighting setups quality. Thanks to its genericity our algorithm could be integrated in any rendering pipeline to suggest appropriate lighting

Textures volumiques auto-zoomables pour une stylisation temporellement cohérente en temps réel

National audienceLes méthodes de stylisation dont l'objectif est de représenter une scène 3D dynamique avec des marques 2D comme des pigments ou des coups de pinceau, sont généralement confrontées au problème de la cohérence temporelle. Dans cet article, nous présentons une méthode de stylisation en temps réel et temporellement cohérente basée sur des textures : les textures auto-zoomables. Une texture auto-zoomable est une texture plaquée sur les objets 3D et enrichie d'un nouveau mécanisme de zoom infini. Ce mécanisme maintient une taille quasi constante en espace image des éléments de texture. Lors de la stylisation, ce mécanisme renforce l'apparence 2D des marques de style tout en restant fidèle au mouvement 3D des objets représentés. Nous illustrons cette propriété par une variété de styles comme l'aquarelle ou le rendu par marques binaires. Bien que notre technique de zoom infini puisse être utilisée aussi bien pour des textures 2D que 3D, nous nous sommes attachés dans cet article au cas 3D (que nous appelons textures volumiques auto-zoomables), ce qui évite la définition d'une paramétrisation des surfaces 3D. En intégrant notre méthode à un moteur de rendu, nous validons la pertinence de ce compromis entre qualité et rapidité

Temporally Coherent Video Stylization

International audienceThe transformation of video clips into stylized animations remains an active research topic in Computer Graphics. A key challenge is to reproduce the look of traditional artistic styles whilst minimizing distracting flickering and sliding artifacts; i.e. with temporal coherence. This chapter surveys the spectrum of available video stylization techniques, focusing on algorithms encouraging the temporally coherent placement of rendering marks, and discusses the trade-offs necessary to achieve coherence. We begin with flow-based adaptations of stroke based rendering (SBR) and texture advection capable of painting video. We then chart the development of the field, and its fusion with Computer Vision, to deliver coherent mid-level scene representations. These representations enable the rotoscoping of rendering marks on to temporally coherent video regions, enhancing the diversity and temporal coherence of stylization. In discussing coherence, we formalize the problem of temporal coherence in terms of three defined criteria, and compare and contrast video stylization using these

Simplification et abstraction de dessins au trait

National audienceDans cet article, nous proposons une méthode pour simplifier un ensemble de lignes vectorielles tout en conservant la structure du dessin de départ et en incorporant des choix de style de la part de l'utilisateur. Cette approche a pour avantage d'être assez modulaire pour s'adapter à de nombreuses applications : de l'édition interactive de tracés à la génération de niveaux de détail pour le rendu non-photoréaliste, en passant par la gestion de la densité de dessins. Nous présentons ainsi un cadre commun à l'ensemble de ces méthodes et illustrons son potentiel par le biais de deux applications : un outil de tracé progressif et une méthode de mise à l'échelle d'un dessin

Utilisation du rendu expressif pour l'illustration et l'exploration de données archéologiques

National audienceLe rendu expressif est une branche relativement jeune de la synthèse d'images qui s'intéresse non pas à créer des images qui sont le résultat de simulations de phénomènes physiques réalistes, mais qui tend à communiquer visuellement des informations sur les objets représentés par le biais de styles variés (dessin, aquarelle, etc). Ce type de rendu semble particulièrement adapté au domaine de l'archéologie pour deux raisons : il permet d'illustrer les hypothèses de reconstruction 3D archéologiques sans pour autant biaiser l'interprétation par une représentation trop réaliste et peut aussi apporter une méthode visuelle intuitive d'exploration de données archéologiques. Dans cet exposé, nous allons tout d'abord présenter les travaux que nous avons réalisé par le passé portant sur la création d'illustrations (effets de papier, aquarelle). Puis nous allons introduire les aspects du rendu expressif qui permettraient l'exploration sémantique de données archéologiques

Gabor Noise revisité

International audienceGabor noise ingredients — points distribution, weights, kernel — can be changed. We show that minor implementation changes allow for huge 17 − 24× speed-up with same or better quality.Les ingrédients du Gabor noise — distribution de points, poids, kernel — peuvent être changés. Nous montrons que des modifications mineurs de l'implémentation permettent des gains en performance entre 17 et 24 fois tout en maintenant voire améliorant la qualité du résultat

Transfert de couleurs et colorisation guidés par la texture

National audienceCet article se concentre sur deux problèmes de manipulation de couleurs liés : le transfert de couleurs qui modifie les couleurs d'une image, et la colorisation qui ajoute des couleurs à une image en niveaux de gris. Les méthodes automatiques pour ces deux applications modifient l'image d'entrée à l'aide d'une image de référence contenant les couleurs désirées. Les approches précédentes visent rarement les deux problèmes simultanement et souffrent de deux principales limitations : les correspondances créées entre les images d'entrée et de référence sont incorrectes ou approximatives, et une mauvaise cohérence spatiale autour des structures de l'image. Dans cet article, nous proposons un pipeline unifiant les deux problèmes, basé sur le contenu texturel des images pour guider le transfert ou la colorisation. Notre méthode introduit un descripteur de textures préservant les contours de l'image, basé sur des matrices de covariance, permettant d'appliquer des transformations de couleurs locales. Nous montrons que notre approche est capable de produire des résultats comparables ou meilleurs que d'autres méthodes de l'état de l'art dans les deux applications