Représentation et rendu de l'océan en synthèse d'images réalistes

Discipline

Informatique

Classification

Informatique

Mots-clés libres

simulation numérique, mécanique des fluides, infographie, réalité virtuelle, imagerie 3D, rendu (infographie), phénomènes naturels

Mots-clés

Mer - Simulation par ordinateur - Thèses et écrits académiques,

Infographie - Thèses et écrits académiques,

Imagerie tridimensionnelle - Thèses et écrits académiques,

Réalité virtuelle - Thèses et écrits académiques,

Vagues - Simulation par ordinateur - Thèses et écrits académiques,

Fluides, Mécanique des - Thèses et écrits académiques

De nos jours, les images de synthèse sont omniprésentes dans notre quotidien. Le réalisme de ces images est grandissant, surprenant, et il n'est souvent pas aisé de distinguer la réalité de la virtualité, cette réalité faite et enrichie par toute la complexité des phénomènes naturels qui nous entourent. L'eau est un de ces phénomènes dont la variété et la richesse dynamique rend la représentation complexe. Nous nous intéressons dans cette thèse à sa forme la plus étendue, celle des océans, qui font partie intégrante de nos paysages. Dans un premier temps, nous étudions les méthodes permettant la simulation et le rendu de l'océan à la fois dans le domaine physique mais aussi dans le domaine de la synthèse d'images réalistes. Dans le second chapitre, nous proposons une nouvelle méthode de rendu unifiée permettant une visualisation plus rapide de l'océan au large et permettant d'approximer les échanges lumineux surfaciques et sous-surfaciques, l'écume et les phénomènes d'éblouissements. Dans le chapitre 3, nous nous intéressons au déferlement des vagues en proposant une nouvelle approche adaptative basée physique permettant de reproduire ce phénomène et de réduire les temps de calculs imposés par la résolution des équations de la mécanique des fluides en 3D. Dans le quatrième chapitre, nous étendons ce modèle en proposant une approche hiérarchique permettant une plus forte accélération du processus de résolution et d'obtenir une simulation proche de l'interactivité.