Analyze and deepening of global illumination and radiosity methods for the control and the visualization of realistic numerical simulations
Analyse et approfondissement des méthodes de radiosité et d'illumination globale pour le contrôle et la visualisation de simulations numériques de rendu réaliste
Résumé
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Actuellement, les techniques d'illumination globale connaissent un essor particulièrement important dans les industries du jeu, du cinéma, de l'éclairage, ou d'un point de vue plus général, dans tous les domaines qui utilisent le prototypage virtuel. Si les solutions à base de lancé de rayons sont grandement exploitées, les méthodes de radiosité ne suscitent qu'un engouement très limité. En effet, malgré les avantages qu'elles procurent, ces méthodes restent confrontées à une limitation rédhibitoire: la complexité de leur paramétrage. Dans cette thèse, nous étudions le processus complet de résolution de l'équation de radiosité par la méthode des éléments finis, dans le but de caractériser au mieux les erreurs et les différents paramètres qui interviennent tout au long de la simulation. A partir de cette analyse, et de plusieurs expérimentations, nous proposons une méthode de contrôle qui dépend du type d'application et de critères simples de qualité du résultat. Ces travaux ont conduit au développement d'un assistant de simulation et de plusieurs IHM de contrôle. Les solutions de radiosité, qui ne tiennent compte que des matériaux diffus, génèrent des modèles 3D composés d'un grand nombre de triangles. Partant de ce constat, nous avons mis en oeuvre une technique à base de textures qui réduit la taille des scènes à afficher. L'objectif de cette thèse est de fournir, à des utilisateurs non-spécialistes, les outils de base qui leur permettront de mener à bien leurs travaux de simulation. Le logiciel développé préfigure un produit commercial utilisable, s'appuyant sur un moteur de radiosité.