Synthèse de texture et advection



Figure 1 : les textures du bas sont synthétisées d'après les exemples du haut en suivant le champ de vecteurs à gauche.

Cadre du projet

Encadrant : Joëlle Thollot, Adrien Bousseau, Pierre Bénard
Nombre d'étudiants : 2 à 3
Lieu : campus ou bâtiment ENSIMAG de Montbonnot.
Prérequis : avoir suivi le cours/TP de traitement d'images en deuxième année serait souhaitable.

Contexte

Les textures sont indispensables dans bon nombre d'applications en informatique graphique. La synthèse de textures à partir d'un exemple est l'un des moyens les plus efficaces pour acquiérir ces textures sans limitation de taille ou de motifs. De nombreuses approches ont été proposées ces dernières années, celles basées pixel combinent qualité, simplicité et efficacité.

Une fois cette texture obtenue, le problème restant est de la plaquer sur l'objet à texturer. Dans le cas d'objets fortement déformables, comme les fluides, cela consiste à la déplacer et la déformer - c'est-à-dire l'advecter - pour suivre un champ de vecteurs évoluant au cours du temps, tout en limitant son degré de distortion pour qu'elle reste reconnaissable.

Plutôt que d'effectuer ces deux étapes indépendemment, il est possible de contraindre la synthèse pour qu'elle suive directement le champ de vecteurs et réduise les distortions en regénérant localement la texture (cf. Figure 1).

Travail demandé

  1. Comprendre, tester et compléter l'algorithme de synthèse de textures basé pixel fourni.
  2. Étendre cet algorithme pour contrôler la synthèse par un champ de vecteurs variant au cours du temps (cf. Figure 2) et une mesure de distortion.
  3. Ouvertures possibles :
    • Améliorer l'advection de texures en combinant plusieurs textures.
    • Synthétiser à plusieurs échelles pour permettre le zoom sur la texture.
 
Figure 2 : résultats pour des champs de vecteurs animés.

Références

  1. L'article Parallel Controllable Texture Synthesis par Sylvain Lefebvre et Hugues Hoppe qui décrit l'algorithme de synthèse.
  2. Le site web proposant une implémentation partielle de cet algorithme.
  3. L'article Texture Advection de Fabrice Neyret sur l'advection de texture.
  4. Le site du projet Appearance-Space Texture Synthesis proposant un méthode de syntèse avec advection.
  5. Le code source du simulateur de fluide de Jos Stam proposé dans Real-Time Fluid Dynamics for Games utilisable pour obtenir les champs de vecteurs.