Flat Bidirectional Texture Functions

Highly-realistic materials in computer graphics are computationally and memory demanding. Currently, the most versatile techniques are based on Bidirectional Texture Functions (BTFs), an image-based approximation of appearance. Extremely realistic images may be quickly obtained with BTFs at the price of a huge amount of data. Even though a lot of BTF compression schemes have been introduced during the last years, the main remaining challenge arises from the fact that a BTF embeds many different optical phenomena generated by the underlying meso-geometry (parallax effects, masking, shadow casting, inter-reflections, etc.). We introduce a new representation for BTFs that isolates parallax effects. On one hand, we built a flattened BTF according to a global spatial parameterization of the underlying meso-geometry. On the other hand, we generate a set of view-dependent indirection maps on this spatial parameterization to encode all the parallax effects. We further analyze this representation on a various set of synthetic BTF data to show its benefits on view-dependent coherency, and to find the best sampling strategy. We also demonstrate that this representation is well suited for hardware acceleration on current GPUs.En Infographie, les matériaux hautement réalistes sont grand consommateurs de puissance de calculs ainsi que de mémoire. A l'heure actuelle, les techniques les plus versatiles reposent sur les fonctions de textures bidirectionnelles (BTFs) représentant une approximation à partir d'images de l'apparence des matériaux. Des images extrêmement réalistes peuvent être obtenues rapidement à l'aide de BTFs au prix d'une énorme quantité de données. Bien que de nombreux schémas de compression de BTFs aient été introduits au cours de ces dernières années, le principal challenge restant provient du fait qu'une BTF mélange différents phénomènes optiques générés par la meso-géométrie sous-jacente (effets de parallaxe ou de masquage, ombres portées, inter-réflexions, etc.), effets qui ne peuvent être que correctement gérés à l'aide d'approches appropriées. Nous introduisons une nouvelle représentation pour les BTFs qui isole les effets de parallaxes des autres effets. D'une part, nous construisons une BTF aplatie ("flattened") guidée par une paramétrisation spatiale et globale de la méso-géométrie sous-jacente. D'autre part, nous générons un ensemble de table d'indirections dans cette paramétrisation et pour chaque point de vue, afin d(encoder tous les effets de parallaxe. Nous analysons aussi cette représentation sur un ensemble de BTFs synthétiques afin de montrer l'avantage qu'elle apporte pour la cohérence dépendante du point de vue et pour trouver la meilleure stratégie d'échantillonnage. Nous montrons aussi que cette représentation est particulièrement bien adaptée pour bénéficier de l'accélération matérielle des processeurs graphiques actuels