Une approche topologique de la cinématographie virtuelle

La recherche dans le domaine de la cinématographie virtuelle s'est essentiellement focalisée sur des aspects précis de la cinématographie mais n'ont pas adressé les nombreuses interdépendances entre les entités d'une scène. En effet, alors que la majorité des approches prennent en compte le fait que les caméras et lumières sont contraintes par les acteurs, elles oublient que les acteurs sont aussi contraints par les caméras et des lumières. Dans cette thèse, nous adressons ces interdépendances en modélisant les relations partagées par les entités et la topologie de l'environnement. Pour ce faire, nous proposons un langage permettant de décrire formellement une scène avec des contraintes de haut niveau qui représentent les relations des entités, auxquelles sont associés des opérateurs formels permettant d'appliquer ces contraintes géométriquement. Notre seconde contribution est un système de mise en scène cinématographique qui génère des configurations de mises en scène dans un environnement virtuel à partir d'une description écrite dans notre langage formel. Notre troisième contribution est un système de placement de caméras en temps réel générant des rails de caméras dans un environnement virtuel qui sont ensuite utilisés pour guider la caméra en temps réel.Research in the domain of virtual cinematography has mostly focused on specific aspects of cinematography but fail to take into account the interdependencies between all the entities in the scene. Indeed, while most approaches take into account the fact that the cameras and lights are constrained by the characters, most fail to acknowledge that the characters are also constrained by the cameras and lights. In this thesis we tackle these interdependencies by modeling the relations between the entities and the topology of the environment. To this end, we propose a language to be used to formally describe a scene thanks to high-level constraints that represent entity relations, to which are associated formal operators that can be used to enforce these constraints through geometry. Our second contribution is a cinematographic staging system that generates staging configurations in a virtual environment thanks to a description written in our formal language. Our third contribution is a real-time camera placement system that builds on a subset of our formal language and generates camera tracks in a virtual environment to be used to guide the camera in real-time