La synthèse d'images, ou "rendu photoréaliste", est un thème central de l'infographie 3D qui combine un ensemble de méthodes d'imagerie artificielle pour générer automatiquement des images numériques à partir de modèles de scènes virtuelles en 3D. Le rendu est un sujet transdisciplinaire situé à la frontière entre l'informatique, la physique, les mathématiques appliquées et la perception. Il est couramment utilisé dans les domaines de la conception assistée par ordinateur (CAO), de la réalité virtuelle et augmentée, des effets spéciaux visuels, de l'animation numérique, des jeux vidéo, de la simulation et de l'architecture.
Ce cours présente les principes, algorithmes et techniques de la synthèse d'images. Il aborde notamment les modèles numériques de forme, d'apparence, d'éclairage et de capteurs présents dans une scène en 3D. L'équation du rendu, ainsi que les modèles standards d'illumination, d'ombrage et de réflectance sont présentés. Différents algorithmes de rendu basés sur ces modèles sont détaillés, notamment la rastérisation (rendu projectif) et le lancer de rayons. Le rendu en temps réel, la programmation GPU et les structures de données spatiales hiérarchiques sont également abordés. Enfin, une ouverture vers l'illumination globale conclut le cours.
Ce cours a une forte dimension pratique : les étudiants mettent en œuvre les modèles et les algorithmes tout au long du trimestre, en utilisant le langage C++ et l'API OpenGL (les notions techniques obligatoires sont revues pendant le cours).
Toutes les informations sur le cours sont disponibles ici : http://www.enseignement.polytechnique.fr/informatique/INF584/
Langue du cours : Anglais & Français
Image synthesis a.k.a. "rendering", is a central theme of 3D computer graphics which combines a set of artificial imaging methods to automatically generate digital images from virtual 3D scene models. Rendering is a transdiscplinary topic located at the interface between computer science, physics, applied mathematics and perception. It is used extensively in the areas of computer-aided design, virtual and augmented reality, visual special effects, digital animation, video games, simulation and architecture.
This course presents the principles, algorithms and techniques of image synthesis. It deals in particular with digital models of shape, appearance, lighting and sensors present in a 3D scene. The rendering equation, as well as standard illumination, shading and reflectance models are presented. Various rendering algorithms based on these models are detailed, including rasterization (projective rendering) and ray tracing. Real-time rendering, GPU programming and hierarchical spatial data structures are also covered. Finally, an opening towards global illumination concludes the course.
This course has a strong practical dimension, where students implement the models and algorithms throughout the quarter, using the C++ language and the OpenGL API (mandatory technical notions are recalled during the course).
All information about the courses can be accessed via this link: http://www.enseignement.polytechnique.fr/informatique/INF584/
Langue du cours : Anglais & Français
- Teaching coordinator: Boubekeur Tamy