Simulation de la diffusion de la lumière et des gaz par techniques de Monte Carlo

Simulation of light scattering and gaz diffusion by Monte Carlo technics

• Auteur / Autrice : Philippe Blasi
• Direction : Bertrand Le Saëc
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et informatique (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Jury : Président / Présidente : Pascal Guitton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Bertrand Le Saëc, Pascal Guitton, Kadi Bouatouch, Michel Mériaux, Christophe Schlick, Gérard Louis Vignoles
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Kadi Bouatouch, Michel Mériaux, Christophe Schlick

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffusion (physique)

Lumière -- Diffusion

Visualisation

Infographie

Monte-Carlo, Méthode de

Résumé

La synthèse d'images réalistes nécessite la modélisation précise des interactions de la lumière avec la matière (réflexion, réfraction, diffusion) et des échanges d'énergie lumineuse entre les objets de la scène. Cette modélisation, très complexe si l'on ne fait pas d'hypothèses restrictives, peut être efficacement réalisée par simulation de Monte Carlo. Dans le présent travail, nous définissons tout d'abord une méthode complète d'illumination de scène, fondée sur une simulation de Monte Carlo d'un modèle "particulaire" de la lumière. Dans un premier temps, nous développons cette simulation pour les milieux participants. Nous diminuons la variance de la simulation par un calcul exact de l'absorption. Nous étendons ensuite ce travail aux objets surfaciques et proposons une technique de regroupement de photons pour obtenir une efficacité constante à chaque pas de calcul. Dans la deuxième partie de ce travail, nous étudions l'application de cette méthode à la visualisation des champs scalaires tri-dimensionnels, puis l'application de certaines techniques issues de la synthèse d'images (facettisation, de données volumiques, partitionnement spatial, images de distance,. . . ) à la simulation de la diffusion des gaz, présentant de nombreuses similitudes avec la simulation de la diffusion de la lumière.