Subsurface Texture Mapping

Guillaume François (1, 2) , Sumanta N. Pattanaik (3) , Kadi Bouatouch (1) , Gaspard Breton (2)

1 SIAMES - Computer generated images, animation, modeling and simulation
2 FT R&D - France Télécom Recherche & Développement
3 UCF - Graphics Research Group [Florida]

Subsurface scattering within translucent objects is a complex phenomenon. Designing and rendering this kind of material requires a faithful description of their aspects as well as a realistic simulation of their interaction with light. This paper presents an efficient rendering technique of multilayered translucent objects. We present a new method for modeling and rendering such complex organic materials made up of multiple layers of variable thickness. Based on the relief texture mapping algorithm, our method calculates the single scattering contribution for this kind of material in real-time using commodity graphics hardware. Our approach needs the calculation of distances traversed by a light ray through a translucent object. This calculation is required for evaluating the attenuation of light within the material. We use a surface approximation algorithm to quickly evaluate these distances. Our whole algorithm is implemented using pixel shaders. \\ La diffusion de la lumière l'intérieur de matériaux participants est un phénomène complexe. Pour modéliser et rendre de tels matériaux, il est nécessaire d'avoir une description adaptée de ceux-ci ainsi qu'une simulation réaliste de leurs interactions avec la lumière. Ce papier présente une technique de rendu adaptée aux matériaux multicouches. Cette nouvelle méthode permet de modéliser des matériaux organiques complexes composés de couches multiples à épaisseur variable. Basée sur l'algorithme du relief mapping, notre méthode permet le calcul temps réel de la diffusion simple pour ce type de matériau, et ce en exploitant les performances des cartes graphiques. Notre méthode nécessite le calcul des distances parcourues par la lumière l'intérieur des diffrentes couches du matériau. Ce calcul est nécessaire pour l'évaluation de l'atténuation de la lumière l'intérieur du matériau. Nous proposons d'utiliser un algorithme d'approximation de surface pour raliser ce calcul rapidement. Notre algorithme est implementé à l'aide de pixel shader.

Mots clés: Realtime graphics; GPU; Subsurface scattering \\ Rendu temps réel; Diffusion sous-surfacique

Domaines: Synthèse d'image et réalité virtuelle [cs.GR]

Guillaume François, Sumanta N. Pattanaik, Kadi Bouatouch, Gaspard Breton. Subsurface Texture Mapping. [Research Report] PI 1806, 2006, pp.28. ⟨inria-00084212⟩