Algorithmes pour le rendu temps-réel de haute qualité des géométries basées points

Algorithms for real-time rendering of point-based geometries

• Auteur / Autrice : Gaël Guennebaud
• Direction : Mathias Paulin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2005
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Temps réel (informatique)

Algorithmes

Imagerie tridimensionnelle

Traitement d'images -- Techniques numériques

Mots clés libres

Synthèse d'image

Rendu temps-réel

Représentation à base de points

Raffinement

Résumé

Dans le cadre de la synthèse d'image temps-réel, cette thèse explore l'utilisation des points comme primitive de base pour le rendu. Pour cela nous proposons un pipe-line de rendu des géométries basées points complet ayant la particularité de maintenir une très haute qualité de la visualisation que ce soit en cas de fort sur-échantillonnage, ou au contraire en cas de fort sous-échantillonnage. Nous proposons à la fois une implantation efficace sur GPU de l'algorithme de splatting ainsi qu'une méthode appelée deferred splatting dont le principe est de retarder au maximum les opérations de filtrage afin de ne réaliser celles-ci que sur les points réellement visibles. Finalement, d'une manière similaire aux surfaces de subdivisions pour les maillages polygonaux, nous proposons un algorithme complet de raffinement itératif capable de reconstruire dynamiquement une surface lisse à partir d'un nuage de points irrégulier et/ou sous-échantillonné.

In the context of real-time image synthesis, this thesis investigate the use of points as a display primitve. We propose a complete rendering pipeline of point-based geometries which has the particularity to maintain a very high rendering quality both in case of under-sampled or over-sampled models while maintaining real-time performances. To reach these goals, we present both an adaptation of the surface splatting algorithm to modern graphics cards, and a new technique called deferred splatting which defers filtering operations in order to perform them on visible points only. Finally, in similar fashion to subdivision surfaces for polygonal meshes, we proposed an interpolatory refinement framework allowing to dynamically reconstruct a smooth surface from a scattered and/or under-sampled point based model.