Technique des Surfels Surfels: Surface Elements as Rendering Primitives SIGGRAPH 2000 H.Pfiste,...
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Technique des Surfels
Surfels: Surface Elements as Rendering Primitives
SIGGRAPH 2000
H.Pfiste, J.van Baar, M.Zwicker, M.Gross
But de cette technique Rendre des objets à géométrie
complexes.
Obtenir des images de haute qualité.
Temps réel
2 étapes Preprocessing
Rendering Pipeline
Définition d’un Surfel Surfel = SURFace Element un point représentant une surface primitive de rendu pas de connectivité entre les
surfels d’une même surface informations associées:
profondeur, couleur, normale …
Preprocessing
Geometry samplingSurfel
LDC Tree
3-to-1 ReductionReducedLDC Tree
Sampling 1/5 LDI = Layered Depth Image
(Shade)
Sampling 2/5 LDI => matrice 2D
chaque case => liste de surfels
LDI => projection orthogonale tridimensionnelle d’une surface
Sampling 3/5 problème d’occlusion
view
Sampling 4/5 Solution: échantillonnage suivant 3
LDIs
3 LDIs=
1 LDC(Layered
DepthCube)
Texture prefiltering 1/2
Texture prefiltering 2/2 chaque surfel: plusieurs
informations de textures
Ces couleurs sont obtenues avec des filtres de textures de tailles différentes.
LDC Tree 1/2 Pour améliorer le rendu Subdivision de l’espace en
« octree » appliqué au LDC Partition hiérarchisée de l’espace Chaque nœud de l’arbre contient
un LDC 1 nœud a une résolution moindre
que celle de ces 8 fils
LDC Tree 2/2
3-to-1 Reduction 1/2 Interpolation avec plus proche
voisin
float
integer
3-to-1 Reduction 2/2 1 LDC 1 LDI
Réduction du temps de rendu Réduction de l’information à stocker
Inconvénient: dégradation de la qualité de la représentation par les surfels
Rendering Pipeline
Block CullingForwardWarping
VisibilitySplatting
TextureFiltering
ShadingImage
Reconstruction
Block Culling Parcours du LDC Tree de haut en
bas
Pour chaque bloc : View frustum culling avec boîte
englobante Cône de vision (Grossman)
Forward Warping Détermination du niveau de l’arbre
à projeter grâce au nombre de surfel par pixel
Méthode de Warping incrémental optimisé par bloc (Grossman et Dally)
Test de visibilité Marquage des trous dans le Z-
Buffer
Texture Filtering 1/2 Chaque surfel du LDC Tree a
stocké plusieurs niveaux de texture (couleur diffuse de référence)
Niveau de mipmap déterminé par la méthode classique (profondeur du pixel)
Texture Filtering 2/2 Interpolation entre les 2 niveaux
retenus pour déterminer la couleur Calcul de l’illumination de Phong
donne la couleur finale
Reconstruction de l’image 2/2 Interpolation des trous :
Filtre gaussien circulaire
Résultat 1/3
Résultat 2/3
Résultat 3/3
Conclusion Surfel :
Méthode complexe Pas la moins performante
Temps-réel : difficile QSplat est meilleur
Méthode privilégiée pour haute précision (app. Scientifique ou medic.)