Modèles et analyses pour l'image de synthèse

Research in computer graphics aims at producing efficient algorithms for generating and manipulating data, simulating physical phenomena, and displaying information in real-time in order to generate synthetic images. The constant increase in computational power is challenged by the explosion of the demand in terms of level of realism, complexity of simulations and amount of data to handle in interactive applications. In this context, I present contributions in different sub-domains of research in computer graphics: (1) geometry analysis and processing including an original texture mapping algorithm and a method for automatic instancing of scenes; (2) image processing, for which I propose an extension of the Hilbert-Huang empirical mode decomposition in 2D and an algorithm for binary content selection from inaccurate user input; (3) simulation of light transport applied to plant growth simulation, and Fourier analysis of the light transport operator for various applications including real-time rendering. Eventually I present potential research tracks that I consider promising for the future.La recherche en informatique graphique cherche à produire des algorithmes efficaces de génération et de manipulation de données, de simulation physique, et de visualisation temps-réel pour produire des images de synthèse. La croissance constante de la puissance des machines est talonnée par l'explosion de la demande en terme de complexité, de réalisme et d'interactivité, motivant la mise au point de méthodes toujours plus performantes pour générer des images de synthèse. Je présente dans ce contexte plusieurs contributions dans différents sous-domaines de l'informatique graphique: (1) l'analyse et le traitement de la géométrie, incluant un algorithme original de placage de texture ainsi qu'une méthode d'instantiation automatique de données géométriques; (2) le traîtement d'images avec une généralisation de la décomposition modale de Hilbert-Huang, et un algorithme de sélection semi-automatique de régions à partir d'indications imprécises; (3) la simulation de l'éclairage global et son application à la simulation physiologique de la croissance des plantes, l'analyse de Fourier de l'opérateur de transport de l'éclairage pour diverses applications, ainsi que des contributions en rendu temps-réel. Dans une seconde partie je détaille des pistes de recherche que je considère prometteuses