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IFT3355: Infographie Visualisation © Victor Ostromoukhov Dép. I.R.O. Université de Montréal.

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1 IFT3355: Infographie Visualisation © Victor Ostromoukhov Dép. I.R.O. Université de Montréal

2 Données Certaines données ont une composante géométrique –données géographiques, chaleur dune pièce, etc. Certaines données nont pas de telle composante géométrique, et il faut lui créer une forme spatiale –Info Viz –stock market, données logicielles, etc. Certaines données sont multidimensionnelles

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5 Données scalaires 2D Iso-contours Densité de points Niveaux de gris et de couleur Carte délévation (height field)

6 Données scalaires 3D Iso-surfaces –polygonisation (marching cubes) –tracer de rayon Densité de particules Rendu volumique Iso-surfaces

7 Iso-surfaces: Marching Cubes Marque les sommets selon au-dessus (+) et au- dessous (-) de la densité cible Interpole linéairement sur chaque segment (+,-) la position de la densité cible Relie les sommets par des triangles

8 Iso-surfaces: Marching Cubes Polygonisation: configurations possible mais par symétrie, 15 configurations nécessaires Fréquemment utilisé aussi pour extraire une surface dune surface implicite Ambiguités…

9 Iso-surfaces: Tracer de rayon Intersecte le rayon avec linterpolation trilinéaire de la densité (racines dun polynôme cubique) Dérivations mathématiques dans [Shirley] Doit sassurer que lintersection trouvée est la plus proche de lorigine du rayon, dans la bonne direction, et quelle est dans le voxel

10 Iso-surfaces: Tracer de rayon Normale au point dintersection pour shading +Il ny a plus de cas ambigus

11 Rendu volumique La position de la surface dans un volume nest pas toujours une décision binaire On parle alors dune densité de particules dans un volume Une façon dinterpréter cette densité est en fonction dune distribution de micro-sphères opaques (et parfois réfléchissantes)

12 Rendu volumique Flot autour dune aile davion Ondes de choc: simulation Navier-Stokes Bris de structure Atlas anatomique: CT et MRI

13 Rendu volumique: Tracer de rayon Algorithme de tracer de rayon (derrière b à devant a) color = color_background; t = (b - a) / n; p = b; for (i = 1 to n) p - = t; color += (1 - density(p)) color + density(p) color(p);

14 Rendu volumique: Tracer de rayon Algorithme de tracer de rayon (devant à derrière) opacity = color = 0; while (in volume) opacity = Sample (opacity); if (opacity > 0) color = Sample (color); color_acc += color (1 - opacity_acc); opacity_acc += opacity (1 - opacity_acc); position += t;

15 Splatting La projection de chaque voxel (footprint) est considérée comme une tache filtrée Composition de derrière à devant

16 Projection parallèle plan image rayons de vue coupes du volume shear projection warp

17 Projection perspective plan image rayons de vue coupes du volume projection shear et scale warp

18 Projection vs. Tracer de rayon mémoire antialiassage parallélisme efficacité Tracer de rayon tout le volume un pixel supersampling pixel plus opaque Projection un voxel toute limage analytique lignes de voxels


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