Synthèse d’images et Rendu Réaliste Compression Progressive de Modèles 3D DOMENGET Bruno DUMAS Benjamin EISTI.

Présentation au sujet: "Synthèse d’images et Rendu Réaliste Compression Progressive de Modèles 3D DOMENGET Bruno DUMAS Benjamin EISTI."— Transcription de la présentation:

1 Synthèse d’images et Rendu Réaliste Compression Progressive de Modèles 3D DOMENGET Bruno DUMAS Benjamin EISTI

2 Plan: Introduction Description des maillages Processus de compression Comparaison des résultats Conclusion Compression Progressive de Modèles 3D

3 Introduction: 3D de plus en plus omniprésente … … mais aussi de plus en plus lourde (calculs + stockage + transmission) Applications de plus en plus nombreuses Différents besoins Comme partout, compression nécessaire Compression Progressive de Modèles 3D / Introduction

4 Maillages Il existe différents types de maillages: Régulier / Irrégulier: Chaque sommet a un nombre de voisins constant / non constant. Maillage Irrégulier / Maillage Régulier (connectivité de 5) Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages

5 Multi-Résolution: –Permet de représenter différents niveaux de détail –Passage d'un niveau de détail à un autre à l'aide d'équations sans perte d'informations –Permet un ajustement du nombre de polygones selon plusieurs paramètres (distance, puissance de la machine...) Semi-régulier: –Maillage Irrégulier composé de triangles possédant un maillage régulier –Chaque triangle du maillage irrégulier est subdivisé récursivement en 4, jusqu’à obtenir la résolution souhaitée. Ainsi, si chaque triangle du maillage de base a été subdivisé n fois, le maillage semi-régulier sera de profondeur n. Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages

6 Maillage Semi-Régulier: On peut changer de résolution en ne considérant que certains triangles: Simplification: Passage des fils au père Complexification: Passage du père aux fils Niveau 0 Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages

7 On peut changer de résolution en ne considérant que certains triangles: Simplification: Passage des fils au père Complexification: Passage du père aux fils Niveau 1 Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages Maillage Semi-Régulier:

8 On peut changer de résolution en ne considérant que certains triangles: Simplification: Passage des fils au père Complexification: Passage du père aux fils Niveau 2 Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages Maillage Semi-Régulier:

9 Compression Progressive de Modèles 3D / Maillages

10 Différentes méthodes de compression Deux grands groupes: Techniques sans perte d’information (réversibles) –Taux de compression faibles (30 à 50%) –Utilisées principalement dans l’imagerie médicale Techniques avec perte d’information (irréversibles) –Excellents taux de compression (60 à 90%) –Qualité du modèle restitué moindre (mais encore très correcte, dépendance du taux de compression) Compression Progressive de Modèles 3D / Différentes méthodes

11 Les techniques peuvent être progressives ou non. Progressives: les données sont transmises de façon ordonnée, en partant d’une ébauche qui s’affine peu à peu. Utile dans le cas d’une transmission qui risque d’être interrompue. Compression Progressive de Modèles 3D / Différentes méthodes

12 Autres techniques évoquées ici (utilisées pour comparer les résultats): Touma-Gotsmann (TG): Technique non progressive CPM: Technique progressive MPEG: Technique non progressive basée sur le standard du MPEG4 Toutes ces méthodes se basent sur des opérations sur le maillage des modèles 3D. Compression Progressive de Modèles 3D / Différentes méthodes

13 Schéma général de la Compression / Décompression

14 Connectivité et Paramétrage Un maillage comprend 3 informations distinctes: L'information géométrique (positions géométriques de la surface) L'information topologique (connectivité) L'information de paramétrage (localisation des points échantillonnés à l'intérieur de la surface) Ces 2 dernières infos sont importantes à stocker et prennent beaucoup de place, mais l'utilisation de maillages semi-réguliers permet de les éliminer. Compression Progressive de Modèles 3D / Méthode

15 Différents maillages d'une sphère Compression Progressive de Modèles 3D / Méthode

16 Transformée en Ondelettes et codage par Zerotree Transformée en ondelettes : calcule les coefficients d'ondelettes sur plusieurs niveaux de résolution Codage par zerotree : garde les coefficients les plus significatifs pour compresser le modèle Compression Progressive de Modèles 3D / Méthode

17 Compression Progressive de Modèles 3D / Exemple Visualisation d'un modèle compressé par cette méthode > Transformée en ondelettes > Encodage par Zerotree > Visualisation

18 Résultats Le tableau suivant donne le taux d'erreur relative en fonction de différents bitrates (unité: 10^(- 4) ) L'erreur est très faible même pour des bitrates peu élevés. Compression Progressive de Modèles 3D / Résultats

19 Comparaison avec d'autres algorithmes standards Confirmation des résultats précédents: supériorité de notre algorithme Compression Progressive de Modèles 3D / Résultats

20 Résultats d'un autre algorithme « évolué » Compression Progressive de Modèles 3D / Résultats

21

22 Conclusion + Résultats bien supérieurs aux algorithmes de compression standards (visuellement ET numériquement) + Avantages de la progressivité et du maillage semi- régulier -- Algorithme très performant pour les modèles complexes, moins intéressant dans le cas de modèles simples (dans ce cas les algorithmes non progressifs sont meilleurs) Compression Progressive de Modèles 3D / Conclusion

23 Applications Jeux vidéos Modèles plus détaillés pour les gros plans / cinématiques Baisse du niveau de détails d'un modèle lorsuqe l'on s'en éloigne Paramétrage automatique en fonction des ressources (de la machine, de la bande passante...) Streaming web: Apparition progressive des modèles Même en cas de rupture de la liaison, on a obtenu quelque chose Compression Progressive de Modèles 3D / Conclusion

24

25

26

27

28

29

30