Modélisation multi-échelle procédurale de scènes animées

In computer graphics, 3D animated scenes are more and more rich and detailed. But the current techniques for managing such scenes cannot handle a wide range of observation scales. For example, creating models that allow to zoom from a galactic scale to an atomic scale is a very diffcult task. Our goal is to address this problem in the scope of real-time visualization using standard computers. First, we show that multi-scale procedural modeling is particularly well suited to solve this problem. More precisely, we use complexification modeling which describes a model by its coarse representation and a set of functions which adds local details until the required precision according to perceptual criteria. We introduce a new formalism based on the C++ language which is able to describe a large set of 3D animated models over a large range of scales. We propose a tool which implements this formalism called DynamicGraph. This tool consists of a specialized graphical interface and a real-time rendering algorithm which efficently evaluates the visibility and the required precision. Finally, we illustrate the potential of this approach by several case studies.En synthèse d'images, les scènes tridimensionnelles animées sont de plus en plus riches etdétaillées. Mais elles sont actuellement limitées dans les variations de leur échelle d'observation. Par exemple, créer des modèles permettant une ballade interactive passant continûment d'un atome à une galaxie pose de sérieux problèmes. L'objectif de cette thèse est d'y apporter une solution dans le cadre d'une visualisation temps-réel sur un matériel informatique standard. Tout d'abord, nous montrons pourquoi la modélisation multi-échelle procédurale est particulièrement bien adaptée pour résoudre ce problème. Plus précisément, nous utilisons la modélisation par complexification qui décrit un modèle par une représentation grossière et par un ensemble de fonctions qui lui ajoutent localement des détails jusqu'à satisfaire la précision requise par des critères perceptuels. Nous introduisons une nouveau formalisme basé sur le langage C++ capable de décrire un large éventail de modèles 3D animés sur de grandes variations d'échelle. Nous proposons un outil générique qui implémente ce formalisme appelé DynamicGraph. Cet outil offre d'une part une interface graphique dédiée et d'autre part un algorithme de rendu temps-réel qui évalue effcacement la visibilité et de la précision requise. Nous illustrons par différentes études de cas le potentiel de cette approche