Algorithmes pour la synthèse d'images et l'animation 3d

La qualité des images générées avec des ordinateurs dépend de nombreux paramètres tels que la justesse de la modélisation géométrique des objets représentés, le calcul des parties cachées, la représentation des éclairages... Ce cours est une introduction aux algorithmes qui permettent la modélisation en 3D. La première partie traite des bases de l'infographie en deux dimensions. La seconde partie est consacrée à la modélisation et présente un certain nombre d'outils servant à élaborer et coder des scènes en trois dimensions. La troisième aborde les algorithmes nécessaires à l'affichage des objets et au déplacement du point de vue d'une scène. Pour finir, l'auteur présente le lancer de rayon qui repose sur une modélisation du parcours de la lumière dans une scène et sur les interactions entre les objets et la lumière. Des exercices corrigés complètent la plupart des chapitres.

• Images 2D et qualques primitives graphiques
• Dessiner une droite
• Remplissage de polygones
• Fenêtrage de polygones 2D

  Modélisation géométrique

• Matrices, courbes paramétrées
• Courbes hermitiennes et de Bézier
• Courbes B-splines
• Polyèdres et quadriques
• Modélisation 3D à l'aide de courbes planes
• Surfaces de Bézier
• Surfaces B-splines
• Outils pour la modélisation

  Affichage rapide et navigation

• Élimination des parties cachées : Algorithme du Z-buffer
• Modèles d'illumination
• Interpolation de valeurs aux sommets, lissages, textures
• Changement de repères et navigation

  Affichage réaliste : lancer de rayons

• Lancer de rayons
• Calcul d'intersections rayon-objet
• Modèles d'illumination pour le lancer de rayons
• Accélération du lancer de rayons : arbres BSP
• Sources étendues, échantillonnage stochastique
• Plaquage de textures
• Annexes : Images numériques et couleurs
• Corrigé des exercices