Computer-Aided Control for Expressive Rendering
Le Rendu Expressif Assisté par l'Ordinateur
Résumé
Digital edition, creation, and design bring the computer's extraordinary flexibility to the act of creation. The near absence of penalty for experimentation can be, however, both a blessing and a curse. Although the unprecedent flexibility of the computer encourages exploration of artistic ideas, it also can be a factor of great distraction to the artist. A great challenge for the development of graphics softwares today is, thus, to take advantage of computer's unprecedented flexibility, while offering to the user the adapted level of control that she or he is looking for. The difficulty when designing such adapted system is highly influenced by the expectations users place on the job performed by computers. As the computer places itself in the role of an assistant in the creation process, we expect it to be 'smart enough' to deserve this place. Usually, we do not accept well when the result of such assistance is not satisfactory. Nevertheless, the level of expectation, and consequently, satisfaction, is not the same for all users. Novice users tend to be less exigent and are often happy when the computer help them to create interesting results without the need of a strong user intervention. Professional users, on the other hand, usually have different needs. They are looking forward to softwares that are good enough in automatizing tasks, but also that provide intuitive controls to manipulate their results. For these users, the bigger is the impact of the work generated by the computer in the final result, the more these tasks are subjected to have control parameters. In this thesis, we demonstrate that the computer can be placed as an incomparable assistant into the visual creation process once well-adapted interaction systems are provided. Adaptation is thus an important aspect because, in different levels, users want to be able to have the control over the result in order to give their touch and express their creativity. The thesis presents two different scenarios demonstrating that controllability plays a major role in expressiveness: a real-time technique to cluster a dynamic 3D scene in order to achieve an automatic, yet controllable output that can then be used as input to any rendering style; and a number of adaptations to a drawing vector graphics primitive called Diffusion Curves that constrain and control the creation of complex color gradients. The thesis proposes, on one hand, mathematical and computational well-adapted representations to provide the user with different levels of control over algorithms of expressive rendering in order to manipulate two- and tridimensional scenes; and, on the other hand, to reproject this technical support into user-friendly software solutions.
L'édition, la création, et le design digital mènent la flexibilité des ordinateurs vers l'acte de création. La quasi-absence de conséquences par l'expérimentation peut être à la fois une bonne et une mauvaise chose. Bien que la flexibilité des ordinateurs encourage l'exploration d'idées artistiques, elle peut également la freiner, en proposant trop d'options mal-adaptées. Un grand défi pour le développement des logiciels graphiques aujourd'hui est de tirer parti de la flexibilité sans précédent des ordinateurs, tout en offrant à l'utilisateur le niveau de contrôle adapté à ses besoins. La difficulté quand on développe un tel système est fortement influencée par l'attente que l'utilisateur place dans le travail effectué par l'ordinateur. L'ordinateur étant considéré comme un assistant dans le processus de création, on attend de lui qu'il soit 'assez intelligent' pour mériter ce rang. Habituellement, nous n'acceptons pas bien quand le résultat d'une telle assistance n'est pas satisfaisante. Cependant, le niveau d'attente et, par conséquence, de satisfaction, varie en fonction de l'utilisateur. Les utilisateurs novices ont tendance à être moins exigeants et sont satisfaits quand ils peuvent créer des résultats intéressants avec peu d'intervention humaine. Les utilisateurs professionnels, d'un autre côté, ont des besoins différents. Ils recherchent des logiciels assez performants pour automatiser leurs taches, mais qui leur laissent assez de contrôle sur le résultat obtenu. Pour cette catégorie d'utilisateurs, plus l'impact du logiciel sur le résultat est important, plus ils veulent avoir le contrôle sur la façon dont est obtenu ce résultat. Dans cette thèse, nous démontrons que l'ordinateur peut être un assistant précieux dans le processus de création visuel du moment que des systèmes d'interaction adaptés existent. L'adaptation est donc un aspect important car, à différents niveaux, les utilisateurs veulent pouvoir contrôler le résultat afin d'exprimer leur style et leur créativité. La thèse présente deux scénarios différents qui démontrent que la contrôlabilité joue un rôle majeur dans l'expressivité : une technique temps-réel pour grouper des scènes 3d dynamiques pour obtenir automatiquement un résultat sur lequel on peut facilement appliquer un style de rendu arbitraire; et plusieurs dérivées d'une primitive de dessin vectoriel appelée Diffusion Curves qui contraignent et contrôlent la création de dégradés de couleurs complexes. La thèse propose, d'un coté, des représentations mathématiques et algorithmiques adaptées avec différents niveaux de contrôle sur les algorithmes de rendu expressif qui manipulent des scènes bi et tridimensionnelles; et, d'un autre coté, de traduire ces outils en interface intuitive pour l'utilisateur.
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