Propagation et rendu de feu

Philippe Beaudoin
Mémoire de maîtrise, Août 2000

Sommaire

L'utilisation d'images de sythèse pour la réalisation d'effets spéciaux offre de nombreux avantages, notamment en permettant de diminuer les coûts de production et en réduisant les risques. Les effets visuels reliés au feu sont particulièrement importants et apparaîssent, entre autres, dans de nombreuses productions cinématographiques. Nous présentons une technique permettant de produire de tels effets en réalisant la propagation, l'animation et le rendu du feu.
La technique de propagation proposée consiste à déterminer l'évolution de la région atteinte par les flammes sur un objet 3D polygonal. L'interface entre la région consumée et la région non atteinte est représentée par un front de feu. Celui-ci s'étend suivant certains paramètres de facon à simuler le plus exactement possible la véritable propagation du feu.
Pour être animé, le feu est représenté par une série de flammes squelettiques. Un mouvement chaotique est appliqué à ces flammes de facon à représenter la turbulence présente dans le feu. Certains paramètres, comme la direction et la force du vent, permettent de contrôler cette animation.
La produciton de l'image finale se fait en modélisant le feu à l'aide d'un maillage 3D. Ce maillage est ensuite utilisé à l'intérieur d'un algorithme de tracé de rayons. Une technique permettant de réaliser les variations de couleurs visibles dans un volume de feu est aussi décrite.
Les résultats obtenus ainsi que les statistiques relatives au temps d'exécution sont également présentés.

Mots-clés

animation, feu, flammes, propagation, système de particules, rendu volumique, effets spéciaux.

Résultats

Les animations suivantes sont en format quicktime et illustrent certains résultats obtenus dans le cadre de cette maîtrise. Le numéro de figure indiqué fait référence aux figues présentées dans le mémoire.

Feu sur une sphère (fig. 6.1)
Front | Squelettes | Front et squelettes | Finale

Feu de camp (fig. 6.2)
Squelettes | Finale

Flamme de chandelle (fig. 6.3)
Squelettes | Finale

Feu le long d'un mur (fig. 6.4)
Front | Squelettes | Finale

Propagation sur un objet complexe (fig. 6.5)
Front

Feu de camp, version 2
Finale

Version en-ligne

Disponible en format Adobe PDF ici.

BibTeX

@MastersThesis{Beaudoin:2000:MSC,
  author =       "Philippe Beaudoin",
  title =        "Propagation et rendu de feu",
  month =        aug,
  year =         2000,
  type =         "M.Sc. Thesis",
  school =       "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche 
                  Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
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