Université de Bordeaux I DESS IMM Synthèse d’images

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1 Université de Bordeaux I DESS IMM Synthèse d’images
Surface Splatting Morgan Bachelier Matthieu Mauny

2 Images provenant de scanner 3D Grand nombre d’échantillons
Introduction Images provenant de scanner 3D Grand nombre d’échantillons Approches classiques Maillage triangulaire (polygon rendering) + réduction de maillage Représentation par point (point rendering) [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

3 Point Rendering + Texture Filtering
Introduction Surface Splatting = Point Rendering + Texture Filtering Basé sur le filtre EWA (Elliptical Weighted Average filter) Etendu en filtre EWA de l’espace écran (screen space EWA filter) [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

4 Le Filtre EWA de l’espace écran
Plan Texturing Le Filtre EWA de l’espace écran Principe Algorithme Hardware Accelerated EWA [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

5 Méthodes classiques de rendu de polygones :
Texturing Méthodes classiques de rendu de polygones : Coordonnées de textures stockées pour chaque sommet (glTexCoord(...) glVertex(…)) Le moteur graphique combine les transformations : espace texture (2D)  espace objet (3D)  espace écran (2D) [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

6 Impossible avec les objets à base de points
Texturing Impossible avec les objets à base de points A chaque surfel est associé une couleur wk On ajoute une fonction de reconstruction 2D  gaussienne : [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

7 Texturing Comment obtenir wk ? Directement à partir du scanner 3D
Calculé à partir d’une texture En projetant les surfels dans l’espace texture [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

8 Texturing Surface Element (Surfel) information non connexe
normale plan tangent au surfel x z y Filtre de reconstruction 2D information non connexe ni texture maps, ni normal maps [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

9 Texturing [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

10 Avec / sans filtre de reconstruction
Texturing Avec / sans filtre de reconstruction [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

11 Le Filtre EWA de l’espace écran
Principe Projette une fonction gaussienne à partir de la surface de l’objet sur le plan de l’image Convolution de l’ellipse avec un filtre gaussien passe-bas  filtre de ré-échantillonnage Résultats cumulés dans l’espace écran [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

12 Le Filtre EWA de l’espace écran
Algorithme Pour chaque point p[k] { projeter p[k] dans l’espace écran; déterminer le filtre de ré-échantillonnage rho[k]; splat rho[k]; } Pour chaque pixel x dans le frame buffer { shade x; [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

13 Projeter dans l’espace écran
Plan tangent [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

14 Projeter dans l’espace écran
espace objet y z x filtre de reconstruction du surfel filtre de reconstruction déformé déformation aliasing [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

15 Déterminer le filtre de ré-échantillonnage
déformation espace écran espace objet filtre de reconstruction filtre de ré-échantillonnage de l’espace écran filtre passe-bas filtre de reconstruction déformé EWA Splat = filtre passe-bas filtre de reconstruction déformé [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

16 Hardware Accelerated Ewa
Phase 1 Visibility Splatting Objectif : Calculer une image des profondeurs pour aider au lissage des contours. Remplir le Z-Buffer grâce à des quads opaques. [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

17 Hardware Accelerated Ewa
Phase 2 Utilisation de polygones texturés Calcul de la taille du parallélogramme représentant le surfel. (dans le vertex buffer) On projette une texture semi transparente sur le surfel. [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

18 Hardware Accelerated Ewa
Résultats [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

19 Conclusion Splatting + simple à implémenter que rendu par polygones
Pas de liens entre les infos  meilleure traitement en // Hardware Accelerated EWA utilise GPU + que CPU amélioration GPU + rapide que CPU CPU peut gérer IA, collisions… [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

20 Reference Surface Splatting 2001
Matthias Zwicker Hanspeter Pfsiter Jeroen Van Baar Markus Gross ObjectSpace EWA Surface Splatting 2002 Liu Ren Hanspeter Pfsiter Matthias Zwicker