Technique des Surfels Surfels: Surface Elements as Rendering Primitives SIGGRAPH 2000 H.Pfiste, J.van Baar, M.Zwicker, M.Gross.

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1 Technique des Surfels Surfels: Surface Elements as Rendering Primitives SIGGRAPH 2000 H.Pfiste, J.van Baar, M.Zwicker, M.Gross

2 But de cette technique Rendre des objets à géométrie complexes. Obtenir des images de haute qualité. Temps réel

3 2 étapes Preprocessing Rendering Pipeline

4 Définition dun Surfel Surfel = SURFace Element un point représentant une surface primitive de rendu pas de connectivité entre les surfels dune même surface informations associées: profondeur, couleur, normale …

5 Preprocessing Geometry sampling Surfel LDC Tree 3-to-1 Reduction Reduced LDC Tree

6 Sampling 1/5 LDI = Layered Depth Image (Shade)

7 Sampling 2/5 LDI => matrice 2D chaque case => liste de surfels LDI => projection orthogonale tridimensionnelle dune surface

8 Sampling 3/5 problème docclusion view

9 Sampling 4/5 Solution: échantillonnage suivant 3 LDIs 3 LDIs = 1 LDC (Layered Depth Cube)

10 Texture prefiltering 1/2

11 Texture prefiltering 2/2 chaque surfel: plusieurs informations de textures Ces couleurs sont obtenues avec des filtres de textures de tailles différentes.

12 LDC Tree 1/2 Pour améliorer le rendu Subdivision de lespace en « octree » appliqué au LDC Partition hiérarchisée de lespace Chaque nœud de larbre contient un LDC 1 nœud a une résolution moindre que celle de ces 8 fils

13 LDC Tree 2/2

14 3-to-1 Reduction 1/2 Interpolation avec plus proche voisin float integer

15 3-to-1 Reduction 2/2 1 LDC 1 LDI Réduction du temps de rendu Réduction de linformation à stocker Inconvénient: dégradation de la qualité de la représentation par les surfels

16 Rendering Pipeline Block Culling Forward Warping Visibility Splatting Texture Filtering Shading Image Reconstruction

17 Block Culling Parcours du LDC Tree de haut en bas Pour chaque bloc : View frustum culling avec boîte englobante Cône de vision (Grossman)

18 Forward Warping Détermination du niveau de larbre à projeter grâce au nombre de surfel par pixel Méthode de Warping incrémental optimisé par bloc (Grossman et Dally)

19 Test de visibilité Marquage des trous dans le Z-Buffer

20 Texture Filtering 1/2 Chaque surfel du LDC Tree a stocké plusieurs niveaux de texture (couleur diffuse de référence) Niveau de mipmap déterminé par la méthode classique (profondeur du pixel)

21 Texture Filtering 2/2 Interpolation entre les 2 niveaux retenus pour déterminer la couleur Calcul de lillumination de Phong donne la couleur finale

22 Reconstruction de limage 2/2 Interpolation des trous : Filtre gaussien circulaire

23 Résultat 1/3

24 Résultat 2/3

25 Résultat 3/3

26 Conclusion Surfel : Méthode complexe Pas la moins performante Temps-réel : difficile QSplat est meilleur Méthode privilégiée pour haute précision (app. Scientifique ou medic.)