Simulation de flammes interactives en temps réel
Sommaire
La synthèse d'une flamme animée dans un environnement 3D virtuel,
reste à ce jour une tâche ardue, exigeant de judicieusement
balancer réalisme et coût de calcul. Dans ce mémoire, nous
présentons un ensemble de techniques pour sa simulation en temps
réel tout en modélisant une interaction à des forces
externes. Nous désirons minimiser son coût de calcul tout en
préservant une apparence convaincante dans l'optique d'une
intégration au sein de systèmes existants, n'affectant pas
indûment leurs performances. Un champ de vélocité est
extrait d'une simulation de ressorts et mis à profit dans le
déplacement de chaînes de particules modélisant la forme de
la flamme par l'entremise de la paramétrisation d'une surface NURBS.
Considérant l'importance qu'ils ont sur notre perception de la
combustion, nous prenons également soin de reproduire l'illumination,
les ombres, et l'effet d'éblouissement qu'elle engendre.
Abstract
The synthesis of an open flame in a virtual 3D environment, remains to this day
an arduous task, requiring a wise balance between realism and processing cost.
In this M.Sc. thesis, we present a set of techniques for its simulation in
real time while also modeling the interaction with external forces. Our goal is
to minimize the cost while preserving a convincing appearance, thus
facilitating integration of the techniques into existing systems without unduly
affecting their performance. A velocity field is extracted from a spring-mass
simulation which contributes to moving chains of particules that are used in
modeling the flame shape through the configuration of a NURBS surface. In light
of the importance they have on our perception of combustion, we also take care
to duplicate the lighting, shadows and bloom the flame gives rise to.
Mots-clés
Flamme, feu, simulation, bougie, temps réel, vent, éclairage, ombres.
Flame, fire, simulation, candle, real time, wind, lighting, shadows.
Online version
Available
here in french (en français)
in Adobe PDF format (x.x MB).
BibTeX
@MastersThesis{Fatnassi:2010:MSC,
author = "Sammy Fatnassi",
title = "Simulation de flammes interactives en temps r{\'e}el",
month = may,
year = 2010,
type = "M.Sc. Thesis",
school = "D{\'e}partement d'Informatique et Recherche
Op{\'e}rationnelle, Universit{\'e} de Montr{\'e}al",
}
Animations
Candle in an empty environment
Candle in Sibernik
Candle in Sponza
Images
Candle in empty environment
Candle in Sibernik
Candle in Sponza
