Hierarchical Z-Buffer Visibility HARASSE Sébastien PORTIER Guillaume

Plan Introduction Rappels sur le Z-Buffer Principe Espace objet Espace écran Cohérence temporelle Résultats et limitations

Introduction Document de Greene, Kass et Miller, 1993 But : Rendre des scènes complexes. Z-Buffer classique : rend toutes les primitives, même celles qui sont cachées. Trouver une méthode conservative qui élimine un maximum de primitives avant le rendu.

Rappels sur le Z-Buffer Tableau de même dimension que l’écran de rendu Garde la profondeur de chaque pixel affiché Principe : pour chaque pixel de la primitive à afficher, on va comparer sa profondeur avec celle déjà stockée dans le Z-Buffer.

Principe 3 cohérences à exploiter : - Cohérence dans l’espace objet - Cohérence dans l’espace écran - Cohérence temporelle La méthode présentée est conservative.

Espace objet Utilisation d’un octree : Subdivision hiérarchique de l’espace en cubes (8 cubes par niveau).

Espace objet Utilisation d’un octree : Subdivision hiérarchique de l’espace en cubes (8 cubes par niveau).

Espace objet Utilisation d’un octree : Subdivision hiérarchique de l’espace en cubes (8 cubes par niveau).

Octree Le cube racine de l’octree englobe toute la scène.

Octree On associe chaque objet au cube englobant le plus petit.

Octree On associe chaque objet au cube englobant le plus petit.

Espace écran Utilisation d’une pyramide de Z-Buffer : Subdivision hiérarchique de l’écran en carrés.

Mise en Place On teste chaque face d’un cube de l’octree avec la pyramide. Si une des faces est visible, on peut rendre ses objets et traiter les cubes fils. Sinon, on élimine du rendu tout le sous-arbre correspondant.

Cohérence temporelle La visibilité d’un objet à un temps donné a beaucoup de chance d’être identique au temps suivant. A chaque frame, on sauvegarde la liste des cubes visibles de l’octree. A la frame suivante, on rend toutes les primitives des cubes de cette liste, ce qui initialise un Z-Buffer, utilisé pour initialiser la pyramide.

Résultats Pour une scène statique, la méthode a de meilleures performances que le Z-Buffer classique à partir d’un certain nombre de polygones.

Limitations Pour des scènes dynamiques, difficultés d’implémentation. Résultats bien inférieurs à ceux d’un Z-Buffer normal.

Limitations Problème du Z-Query dans le cadre d’utilisation d’une carte 3D à accélération matérielle pour initialiser la pyramide Z-Buffer. Une solution serait d’implémenter la pyramide Z-Buffer dans le matériel.

Références Hierarchical Z-Buffer Visibility Greene et al. 1993 Dynamic Scene Occlusion Culling Sudarsky & Gotsman 1999 A Spatially and Temporally Coherent Object Space Visibility Algorithm Coorg & Teller