Rendu stylisé de scènes 3D animées temps-réel.

par Alexandre Bleron

Projet de thèse en Informatique


Sous la direction de Joëlle Thollot et de Thomas Hurtut.

Thèses en préparation à Grenoble Alpes , dans le cadre de Mathématiques, Sciences et technologies de l'information, Informatique , en partenariat avec Laboratoire Jean Kuntzmann (Grenoble) (laboratoire) depuis le 01-10-2015 .


  • Résumé

    La stylisation d'animation vise à produire des animations dans des styles inspirés par les arts plastiques. Leurs applications vont des films, jeux vidéos à la visualisation, la restitution archéologique, ou tout autre domaine dans lequel la représentation visuelle souhaitée n'est pas photographique. De nombreux travaux en informatique graphique se sont intéressés à la production de telles animations car elles sont difficiles, parfois impossible, à produire à la main. La plupart des méthodes actuelles sont automatiques et produisent des styles allant du dessin au trait, à l'aquarelle ou à la peinture "impressionniste" dans laquelle des coups de pinceaux sont perceptibles. Plusieurs problèmes sont à résoudre pour produire ces animations : - Comment définir et produire un style particulier ? - Comment faire évoluer ce style au cours du temps pour éviter des scintillements, des incohérences temporelles ou une décorrélations entre le style et le mouvement de la scène représentée. Ce problème est appelé problème de la cohérence temporelle dans la littérature. Dans cette thèse nous souhaitons poursuivre les travaux menés dans l'équipe Maverick autour de la stylisation d'animation en nous orientant vers des approches qui intègrent l'utilisateur tout au long de la production des images. En effet, les méthodes purement automatiques ne permettent pas à l'artiste de définir son style personnel ou alors uniquement au travers de quelques paramètres. D'un autre coté, il est évident qu'un artiste peut difficilement peindre manuellement chaque image d'une animation. Il y a donc des compromis à trouver pour donner une liberté et un contrôle maximal à l'artiste tout en lui épargnant les taches trop fastidieuses. Nous souhaitons étudier ce problème dans le cas des styles peintures où les coups de pinceaux sont visibles individuellement. Ces styles sont produits par des algorithmes de rendu à base de marques dans lesquels chaque coup de pinceau (marque) est géré individuellement. Ce type d'approche a en effet l'avantage de pouvoir permettre à l'artiste de contrôler les marques en les dessinant directement ou en en dessinant des exemples types reproduits ensuite de manière automatique à plus grande échelle. De plus, nous souhaitons viser des applications temps réel, telles que le jeu vidéo, dans lesquelles il est impossible de peindre chaque image à la main étant donnés la masse de données 3D et l'imprévisibilité du point de vue. Se placer dans ce cas d'étude accentue le besoin d'un compromis entre contrôle et automatisation et nous permettra d'étudier divers algorithmes de rendu à base de marque (espace objet ou espace image).

  • Titre traduit

    Real-time stylized rendering of 3D animated scenes.


  • Résumé

    Stylized rendering techniques try to produce animations that closely mimic the style of an artist instead of following physical rules. Applications range from movies to visualization. Most of the existing techniques, however, focus on reproducing one particular style automatically, and do not provide a sufficient degree of flexibility for an artist. In this thesis, we want to explore approaches for stylized rendering inspired by techniques used in 2D digital painting, that puts the artist 'in the loop'. In the context of dynamic 3D scenes, there is a compromise to be made between the low-level control offered by digital painting tools and the sheer number of different viewpoints that have to be stylized: indeed, while an artist can paint by hand a static view of a 3D scene, it is unreasonable to ask him to paint manually each frame of an animation. We also put ourselves in the context of real-time rendering, and thus target applications such as video games or interactive visualization.