Génération et édition
de textures géométriques
représentées par des ensembles de points
Sommaire
Avec l'augmentation continuelle de la puissance des ordinateurs,
nous sommes en mesure de produire des images par ordinateur
comportant des détails de plus en plus riches. Ces détails
des objets virtuels 3D sont souvent représentés
sous forme de textures colorées et de géométrie.
Or, il s'avère qu'avec les méthodes répandues
de modélisation géométrique (modeleurs,
numérisation 3D, modèles procéduraux, etc.),
la tâche de modélisation de ces détails, autant pour la
création que l'édition, peut représenter un
investissement gigantesque en temps et en talent.
Depuis la dernière décennie, les représentations
géométriques par points ont gagné en popularité
pour leur simplicité et leur efficacité de
représentation pour des détails géométriques
fins. D'un autre côté, la génération de
textures à partir d'exemples a aussi connu beaucoup
de progrès au sein de la communauté graphique.
Il s'agit de produire une nouvelle texture de
taille arbitraire possédant les mêmes caractéristiques
qu'un exemple donné. En alliant ces deux
concepts, nous présentons dans un premier volet de cette
thèse un nouvel algorithme de génération
de textures géométriques représentées
par des ensembles de points. Cet algorithme se base sur les
méthodes de génération par patch de textures
colorées avec l'ajout de déformations
locales pour mieux aligner les caractéristiques des patches
jointes ensemble lors de la génération.
Nous présentons des résultats expérimentaux qui
montrent la généralité et l'efficacité de
cette approche.
Il est important aussi de pouvoir modifier à différents
niveaux les objets détaillés, tout en
préservant les structures des détails.
Une approche classique utilise une représentation
multirésolution.
Ainsi, le second volet de cette thèse traite d'une
représentation multirésolution pour
des surfaces constituées d'ensembles de points.
À chaque niveau de résolution correspond une
surface plus lisse et échantillonnée par moins de
points que la surface du niveau de résolution
précédent, i.e. plus détaillé.
De plus, un ensemble de détails relatifs à
cette surface est conservé.
Comparativement aux travaux antérieurs, notre
représentation est généralement plus compacte
et efficace, et de robustesse comparable et parfois meilleure.
Abstract
Computers are continuously getting more powerful, and thus
we are able to produce computer generated images that are very
rich in details. These details present in 3D virtual objects
are often encoded as color or geometry textures. Considering
the widely spread geometric modeling methods (modeling software,
3D scanning, procedural modeling, etc.), the task to model
these details, to create as much as to edit them, can require a
huge investment in time and talent.
In the past decade, point-based geometry representations have
gained popularity for their simplicity and their representation
efficiency for geometric details. Texture synthesis from
examples, whereas generating a new texture of arbitrary size
that shares the same features as a given example, has also much
progressed in the graphics community. By combining these two concepts,
we present in the first part of this thesis a new texture
synthesis algorithm for geometry textures represented by point-set
surfaces. The algorithm is based on color texture synthesis methods
proceeding by patch, with local warping to improve feature alignment of
patches to join during synthesis. Our experimental results show the
generality and efficiency of our algorithm.
It is important to be able to edit detailed objects at different
resolution levels while preserving detail structures. A classic
approach uses a multiresolution representation. The second part
of this thesis exploits multiresolution point-set surfaces.
Each resolution level corresponds to a smoother surface represented
by less points than the surface at the previous resolution level, i.e.
more detailed. In addition, a set of details relative to the surface
at this resolution level is stored.
Compared to previous work, our representation is generally more
compact and efficient, and its robustness is comparable and sometimes better.
Mots-clés
Texture géométrique, surface représentée par
ensembles de points, génération de textures,
surface multirésolution, édition multirésolution.
Geometry texture, point-set surface, texture synthesis,
multiresolution surface, multiresolution editing.
Online version
Available here in french (en français)
in Adobe PDF format (37.6 MB).
Slides of the defense here in french (en français).
BibTeX
@PhdThesis{Duranleau:2008:PHD,
author = "Fran{\c c}ois Duranleau",
title = "G{\'e}n{\'e}ration et {\'e}dition de textures g{\'e}om{\'e}triques repr{\'e}sent{\'e}es par des ensembles de points",
month = dec,
year = 2008,
type = "Ph.D. Thesis",
school = "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche
Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
}