Equipe Associée RTR2A :

Rendu Temps Réel et Réalité Augmentée

Début : février 2004

English Version

• Responsable côté IRISA : Kadi Bouatouch
• Responsable côté équipe associée : Sumant Pattanaik

Les équipes :

• SIAMES, IRISA, Campus de Beaulieu, 35042 Rennes Cedex.
• Computer Graphics Group, University of Central Florida, School of Computer Science
  Computer Science Building, Room 251, Phone: (407) 823-2638
  

Description scientifique de la collaboration

L'objectif visé est d'effectuer en temps réel à la fois la simulation d'éclairage global et le rendu dans le cas de scènes fixes puis animées en exploitant de manière intensive les performances des nouvelles cartes graphiques et en s'appuyant sur des modèles de perception visuelle (de type descendant, "top-down").
Le dexième objectif est la réalité augmentée. L'objectif est de mélanger en temps réel des images réelles et synthétiques. Pour ce faire, nous proposons de calibrer les images réelles, extraire les sources de lumière qui ont éclairé les scènes réelles dont on a pris les images réelles (prises par une caméra ou un appareil photographique), insérer des objets virtuels et les éclairer avec les sources extraites. Le résultat obtenu servira à un utilisateur muni de lunettes ou d'un casque (Head Mounted Display) qui voit à la fois un monde réel et un monde virtuel pour lesquels l'éclairage a été harmonisé. Plus de précisison.

Pour le moment. la collaboration avec l'équipe associée porte uniquement sur le rendu et la simulation d'éclairage haute fidélité. Les résultats obtenus jusqu'à présent sont :

• Proposition de nouvelles fonctions de bases définies sur la demi-sphère : Hemispherical Harmonics.
• Rendu haute fidélité utilisant ces fonctions et s'appuyant sur le principe de cache de luminance : version complètement logicielle, de nouvelles méthodes de calcul de gradients de luminance et d'éclairement.
• Rendu haute fidélité utilisant ces fonctions et s'appuyant sur le principe de cache de luminance : version logicielle et matérielle, la carte graphique est exploitée de manière intensive.
• Rendu d'herbe animée : méthode combinant des techniques de rendu surfacique et volumique.
• Nouvelle méthode de calcul diffusion sous-surfacique, application au rendu de peau..
  

Personnes impliquées :

• SIAMES :
  • Kadi Bouatouch, Professeur, IFSIC, Université de Rennes1
  • Pascal Gautron, Doctorant à l'IRISA. Directeur de thèse : Kadi Bouatouch et Sumant Pattanaik
  • Jaroslav Krivanek, Doctorant à l'IRISA. Directeur de thèse : Kadi Bouatouch et Sumant Pattanaik
  • Julien Perret, Doctorant à l'IRISA. Directeur de thèse : Kadi Bouatouch et Charles Hughes.
  • Kévin Boulanger, Master Reecherche en Informatique, IFSIC, Université de Rennes 1. Encadrants : Kadi Bouatouch et Sumant Pattanaik.
  • Guillaume François, Elève ingénieur DIIC, IFSIC, Université de Rennes 1. Encadrants : Kadi Bouatouch et Sumant Pattanaik.
• Computer Graphics Group, UCF :
  • Sumant Pattanaik, Associate Professor, UCF
  • Charles Hughes, Professeur, UCF
  • Erik Reinhard, Assistant Professor, UCF.
  • James Burnett, Doctorant. Directeur de thèse : Charles Hughes
  • Marc Colbert, Doctorant. Directeur de thèse : Sumant Pattanaik.
  • Jaakko Konttinen, Doctorant. Directeur de thèse : Sumant Pattanaik.
  • Yugang Min, Doctorant. Directeur de thèse : Sumant Pattanaik.

Missions déjà effectuées

• Orlando-->Rennes :
  • Les professeurs Charles Hughes et Sumant Pattanaik ont effectué chacun un séjour de deux semaines en mai et juin 2004.
  • Erik Reinhard a effectué un séjour de deux mois en tant que professeur invité par l'université de Rennes 1.
  • Les doctorants Marc Colbert et Jaakko Konttinen ont effectué un séjour de 2 mois, de mi-mai 2005 à mi-juillet 2005.
  • Le doctorant James Burnett a effectué un séjour de 3 mois, début-décembre 2005 à fin février 2005.
  • Le doctorant Yugang Mina effectué un séjour de 3 mois : du 12 mai 2006 au 10 août 2006.
• Rennes-->Orlando :
  • Pascal Gautron a effectué un séjour à Orlando de 3 semaines entre début août et fin août 2004; prise en charge par l'équipe associée;
  • Kadi Bouatouch : a effectué un séjour à Orlando d'une semaines en décembre 2004; prise en charge par l'équipe associée;
  • Jaroslav Krivanek a effectué un séjour de 7 mois, entre début juillet 2004 à fin janvier 2005. L'équipe associée a pris en charge les frais de voyage et le versement d'une somme de 892 euros, le reste étant pris en charge par l'UCF.
  • Julien Perret a effectué un séjour de 5 mois, entre le 1er juillet 2004 à fin décembre 2004. L'équipe associée a pris en charge les frais de voyage et le versement d'une somme de 892 euros, le reste étant pris en charge par l'UCF.
  • Kévin Boulanger a effectué un séjour de 6 mois, entre 1er mars 2005 à fin aout 2005. L'équipe associée a pris en charge les frais de voyage et le versement d'une somme de 1784 euros (correspondant à 2 mois de bourse), le reste étant pris en charge par l'UCF.
  • Guillaume François a effectué un séjour de 6 mois, entre 1er mars 2005 à fin aout 2005. L'équipe associée a pris en charge les frais de voyage et le versement d'une somme de 1784 euros (correspondant à 2 mois de bourse), le reste étant pris en charge par l'UCF.
  • Guillaume François a effectué un séjour de 6 mois, entre 1er avril 2006 à fin mai 2006. L'équipe associée a pris en charge les frais de voyage et une indemmité de quelques jours.
  • Kévin Boulanger a effectué un séjour de 2mois, entre fin mai 2006 à fin juillet 2006. La NSF a pris en charge les frais de voyage alors que séjour a été financé grâce à des contrats de Kadi Bouatouch. .

Missions effectuées avant l'acceptation de l'équipe associée

• Pascal Gautron a effectué un séjour à Orlando de 4 mois entre début octobre 2003 et fin janvier 2004; prise en charge complète par l'UCF;
• Jaroslav Krivanek a effectué un séjour à Orlando de 6 mois entre début octobre 2003 et fin mars 2004; pris en charge complète par l'UCF.
• Kadi Bouatouch a effectué un séjour à Orlando d'une semaine début janvier 2004; pris en charge complète par l'UCF.
  

Publications dans le cadre de cette collaboration

- Siggraph Skteches

- 2006: P. Gautron, K. Bouatouch, S. Pattanaik, Temporal Radiance Caching, SIGGRAPH 2006 Sketches

- 2006: Kévin Boulanger, Sumanta Pattanaik, Kadi Bouatouch, Rendering Grass Terrains in Real-Time with Dynamic Lighting, Siggraph 2006 sketch

- 2006: François Guillaume, Sumanta Pattanaik and Kadi Bouatouch, Subsurface Texture Mapping, SIGGRAPH 2006 Sketches

- 2006: Jaroslav Krivanek, Jaakko Konttinen, Kadi Bouatouch, Sumanta Pattanaik, Jiri Zara, Fast Approximation to Spherical Harmonics Rotation, SIGGRAPH 2006 Sketches.

- 2005: P. Gautron, J. Krivànek, K. Bouatouch, S. Pattanaik, Radiance Cache Splatting: A GPU-Friendly Global Illumination Algorithm
SIGGRAPH Sketch, August 2005

- Journaux

• Pascal Gautron, Kadi Bouatouch, Sumant Pattanaik,  Temporal Radiance Caching,  IEEE Transaction on Visualization and Computer Graphics, Vol. 12, No. 5, Septembre/Octobre, 2007
• Krivánek Jaroslav, Gautron Pascal, Pattanaik Sumanta, Bouatouch Kadi
  Radiance Caching for Efficient Global Illumination Computation
  IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics, Vol. 11, No. 5, September/October 2005

- Conférences

• 2006: Jaroslav Krivánek, Kadi Bouatouch, Sumanta Pattanaik, and Jirí Žára Making Radiance and Irradiance Caching Practical: Adaptive Caching and Neighbor Clamping (Paper in Conference Proceedings) In Rendering Techniques, Proceedings Eurographics Symposium on Rendering, pp. 127-138. June 2006.
• 2006: Jaroslav Krivánek, Jaakko Konttinen, Sumanta Pattanaik, Kadi Bouatouch, and Jirí Žára Fast Approximation to Spherical Harmonic Rotation (Paper in Conference Proceedings) SCCG '06: Proceedings of the 22nd spring conference on Computer graphics
• 2006: Kévin Boulanger, Kadi Bouatouch, Sumanta Pattanaik, ATIP: A Tool for 3D Navigation inside a Single Image with Automatic Camera Calibration,
  EG UK Theory and Practice of Computer Graphics 2006
  
• Krivánek Jaroslav, Gautron Pascal, Bouatouch Kadi, Pattanaik Sumanta
  Improved Radiance Gradient Computation. In Proceedings of Spring Conference on Computer Graphics SCCG 2005, 2005, p. 149-153. ISBN 80-223-2057-9.
• P. Gautron, J. Krivànek, K. Bouatouch, S. Pattanaik
  Radiance Cache Splatting: A GPU-Friendly Global Illumination Algorithm
  Proceedings of Eurographics Symposium on Rendering, June 2005
• Gautron Pascal, Krivánek Jaroslav, Pattanaik Sumanta, Bouatouch Kadi
  A Novel Hemispherical Basis for Accurate and Efficient Rendering (Paper in Conference Proceedings)
  In Proceedings of Eurographics Symposium on Rendering, EGSR2004, p. 321-330. June 2004.
• Køivánek Jaroslav, Pattanaik Sumanta, Žára Jiøí
  Adaptive Mesh Subdivision for Precomputed Radiance Transfer (Paper in Conference Proceedings)
  In Proceedings of Spring Conference on Computer Graphics SCCG 2004. Bratislava : Comenius University, 2004, p. 104-109. ISBN 80-223-1918-X.

- Rapports de Recherche

- 2006: P. Gautron, K. Bouatouch, S. Pattanaik, Temporal Radiance Caching, Technical Report no. 1796, IRISA, Rennes, France

- 2006: K. Boulanger, S. Pattanaik, K. Bouatouch, Rendering Grass in Real-Time with Dynamic Light Sources and Shadows, Technical Report no. 1809, July, IRISA, Rennes, France

- 2006: Guillaume François , Sumanta Pattanaik , Kadi Bouatouch , Gaspard Breton, Subsurface Texture Mapping, Technical Report no. 1806, June 2006 / 28 pages.

- Jaroslav Krivánek, Jaakko Konttinen, Sumanta Pattanaik, Kadi Bouatouch, Fast Approximation to Spherical Harmonic Rotation, Technical Report no. 1728. IRISA, Rennes, France. June 2005

- Krivánek Jaroslav, Gautron Pascal, Pattanaik Sumanta, Bouatouch Kadi
Radiance Caching for Efficient Global Illumination Computation (Technical report)
Technical Report no. 1623. IRISA, Rennes, France. June 2004.