Préservation de détails par placage d'octree-textures

Les applications graphiques tendent à offrir un rendu interactif de scènes 3D de plus en plus réaliste, résultant en partie de l'accroissement de la richesse géométrique des objets affichés. Le maillage de certains de ces objets est toutefois trop complexe au regard des capacités de traitement des cartes graphiques et doit donc être simplifié afin de conserver un bon niveau d'interactivité. Une méthode élégante pour pallier à la perte des détails les plus fins induits par la simplification consiste à les stocker sous forme de normales dans des textures de grande résolution et de les utiliser lors du calcul de l'éclairage de ces objets. Cette technique de préservation d'apparence repose cependant traditionnellement sur des opérations complexes de paramétrisation 2D de maillages 3D qui sont encore souvent impossibles à réaliser sans l'intervention d'un utilisateur. Nous proposons dans ce mémoire une méthode alternative de préservation de détails basée sur les octree-textures. La création de l'octree est pilotée par la variation des normales à la surface des maillages originaux, adaptant l'échantillonnage des normales à la richesse de détails locale de la surface. Grâce à la nature volumique des octree-textures, aucune opération de paramétrisation n'est requise, rendant le processus de création des textures totalement automatique. Nous proposons un encodage compact de l'octree sous forme de textures 2D exploitables par les GPU programmables, et nous détaillons l'utilisation de ces textures pour le rendu interactif. Nous présentons également un processus de conversion en atlas de textures 2D classiques dans lesquels tous les détails de l'octreetexture sont conservés. Enfin nous montrons l'adéquation de cette représentation des maillages détaillés avec leur visualisation à distance via le réseau. La transmission instantanée du maillage simplifié permet une interaction immédiate avec l'objet 3D pendant que l'affichage se raffine progressivement à mesure du téléchargement des normales les plus précises.Graphical applications tend to offer a more and more realistic rendering of 3D scenes thanks to the growing complexity of displayed objects. However the meshes of these objects are sometimes too big to be rendered in realtime even on recent GPUs, and they must be simplified to reach interactive framerates. One clever method to replace the lost details is to store the normals of the meshes in textures, and to use them while rendering to compute the shading of each fragment. This appearance preserving method, known as normal mapping relies on a 2D parameterization of the 3D meshes, which sometimes can't be obtained without any user control. We propose in this thesis an alternative method of appearance preserving based on octree-textures. The octree creation is driven by the normal variation accross the object's surface, thus the sampling can be adapted to local surface details. Thanks to the volumetric nature of the octree, no parameterizaton is required, making the creation process totally automatic. We propose a compact encoding of the octrees in 2D textures which can be used by programmable GPUs for realtime rendering. We also present a conversion of our octree-textures in standard 2D normal maps in which all the details are preserved. Finally we present an original application of our encoding, by showing the usability of our textures in a network visualization system. The simplified mesh is rapidly transmitted, and while the user can interact with this model, the octree-texture details are progressively downloaded and refined on the mesh.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF