Thèse en Informatique à l’Université de Marne-La-Vallée
Thèse CIFRE réalisée à le Direction des Constructions Navales (DCN Ingénierie) à Toulon, soutenue le 20/01/1999
| Titre : | “Rendu réaliste et surfaces complexes : application à la simulation du milieu maritime.” |
| Directeur : | Pr. Didier Arquès |
| Jury : | Pr. René CAUBET, Université de Toulouse Pr. Bernard PEROCHE, Université de Saint-Étienne M. Paul GENTRIC, Ingénieur DCN Pr. Kadi BOUATOUCH, Université de Rennes 1 Dr. Sylvain MICHELIN, Université de Marne-la-Vallée Pr. Dominique PERRIN, Université de Marne-la-Vallée Pr. Claude SECROUN , Université de Reims |
| Résumé : | Les travaux présentés dans cette thèse concernent le rendu réaliste et la modélisation de surfaces complexes avec une application à la synthèse d'images du milieu maritime réalisée en collaboration avec la DCN Ingénierie. Nous avons abordé deux problèmes importants en synthèse d’images : simuler précisément les échanges énergétiques qui apparaissent en présence de surfaces spéculaires et de milieux participants et modéliser des surfaces complexes comme par exemple la surface de la mer. Une première partie présente un état de l'art sur les modèles utilisés en synthèse d'images. Nous y exposons les lois et les modèles physiques régissant l'émission d'énergie et les interactions entre la lumière et les objets. Puis nous présentons les principaux modèles d'illumination, et plus particulièrement les algorithmes dits de radiosité, qui exploitent ces lois pour générer des images de synthèse réalistes. Nous concluons cette première partie en présentant les principaux modèles de description de la surface des objets et en particulier la surface de la mer. La seconde partie de ce document expose les résultats de nos travaux de recherche. Nous proposons une nouvelle extension du modèle de radiosité qui permet de traiter simultanément les réflexions de type spéculaire et les milieux participants ainsi qu’une méthode permettant d'identifier et de classifier sous forme de mots les différents échanges intervenant dans une scène. Nous présentons ensuite un nouveau modèle de représentation des surfaces complexes reposant sur la définition d'atlas de discoïdes et réécrivons le modèle de radiosité pour intégrer ce nouveau mode de représentation. La troisième partie plus applicative propose l’adaptation des algorithmes précédents à la simulation du milieu maritime en visible et en infrarouge. La dernière partie regroupe en annexe une présentation des logiciels développés au cours de cette thèse. |
| Mots clés : | Synthèse d’images, modèles d’illuminations, radiosité, représentation de surfaces complexes. |