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Surface Splatting Université de Bordeaux I DESS IMM Synthèse dimages Morgan Bachelier Matthieu Mauny.

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1 Surface Splatting Université de Bordeaux I DESS IMM Synthèse dimages Morgan Bachelier Matthieu Mauny

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

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

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

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

7 Texturing Comment obtenir w k ? Directement à partir du scanner 3D Calculé à partir dune texture En projetant les surfels dans lespace texture [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

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

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

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

11 Le Filtre EWA de lespace écran Principe Projette une fonction gaussienne à partir de la surface de lobjet sur le plan de limage Convolution de lellipse avec un filtre gaussien passe-bas filtre de ré-échantillonnage Résultats cumulés dans lespace écran [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

12 Le Filtre EWA de lespace écran Algorithme Pour chaque point p[k] { projeter p[k] dans lespace 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 lespace écran Plan tangent [Surface Splatting] Introduction | Texturing | Screen space EWA | Conclusion

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

15 Déterminer le filtre de ré-échantillonnage filtre de reconstruction déformation espace écran espace objet filtre de ré-échantillonnage de lespace écran EWA Splat = filtre passe-bas filtre de reconstruction déformé filtre de reconstruction déformé filtre passe- bas [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


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