Radiosité et milieux semi-transparents
Il s’agit de travaux de thèse de doctorat (soutenue en 1994) dont le titre est "Radiosité hiérarchique et transfert radiatif dans les milieux semi-transparents", thèse que j’ai réalisée sous la direction de Kadi Bouatouch (IRISA, Rennes). Le domaine général est la synthèse d’image réaliste, obtenue par un respect des lois de la physique. Cette thèse comporte deux parties.
La première porte sur une technique de radiosité hiérarchique basée sur découpage adaptatif des carreaux. La subdivision des carreaux est effectuée en fonction des facteurs de formes réciproques qui sont évalués par un lancer de rayon à travers une hémisphère. Ce lancer de rayon dépose sur les surfaces rencontrées des pseudo-photons. Afin d’améliorer le processus de découpage adaptatif, nous avons introduit la notion d’ ombrons. L’ombrons est une particule d’ombre. Le rayon traverse la première surface rencontrée et dépose sur la suivante un ombron. Celui-ci facilite la différenciation entre une zone peu éclairée et une zone de transition entre lumière et ombre.
La deuxième partie concerne la prise en compte des fumées, brouillards et nuages dans la synthèse d’image réaliste. On utilise le terme de "transfert radiatif dans les milieux semi-transparents". Pour cela, nous avons utilisé la technique des ordonnées discrètes que nous avons améliorée et adjointe à l’algorithme de radiosité afin de permettre au milieux transparents d’échanger de l’énergie avec les autres objets.
Le résultat est un algorithme qui prend en compte les objets diffus et les milieux semi-transparents, les réflexions diffuses multiples sur les objets, les diffusions multiples dans les fumées, les échanges mixtes et le tout en utilisant un traitement spectral de la lumière.
Collaborations essentielles pendant la thèse : Pierre Tellier pour la partie radiosité et Michael Chelle pour la partie milieux semi-transparents.
Radiosité et carreaux
Ci-dessus, un aperçu de la subdivision adaptative en carreaux (non lissées pour les besoins explicatifs). La scène est une pièce cubique dans la quelle flotte un autre cube et comportant deux sources carrées de lumière qui sont collées sur le mur de gauche (une seule est entièrement visible). Cette scène est particulièrement difficile à rendre pour un algorithme de radiosité non adaptatif. On observe les carreaux plus petits aux abords de la source.
Ici une image plus complexe. On observera les différence d’éclairage du plafond.
