Un Systme Interactif et Contrlable de Peinture pour l'Animation 3D

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Un Système Interactif et Contrôlable de Peinture
pour l'Animation 3D

• David Vanderhaeghe Pascal Barla
• Joëlle Thollot François Sillion

ARTIS GRAVIR/IMAG - INRIA
19èmes journées de l'AFIG 22, 23, 24 novembre
2006 Bordeaux, FRANCE
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Introduction

• NPR ou Rendu expressif
• Concevoir des outils de communication visuelle
• Contrôlables, expressifs, efficaces
• Peinture
• Large gamme de style
• Contrôle du niveau dabstraction

Manet et sa Fille, Morisot, 1883
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Introduction

• Peinture animée
• Mêmes avantages que la peinture fixe
• Très long à produire
• Contrôle de la cohérence temporelle impossible

Le Viel Homme et la Mer, A.Petrov
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Introduction

• Utilisation de loutil informatique
• Automatiser les taches longues et répétitives
• Offrir des outils dédition (annulation )
• Contrôle de la cohérence temporelle
• Permettre le suivi des coups de pinceau
• Donner du sens à ce mouvement

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Introduction

• Cohérence temporelle solutions naïves
• Utilisation texture perte de la nature plane
• Fixe en image effet rideau de douche

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(No Transcript)
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Plan

• Introduction
• Travaux précédents
• Contributions
• Méthode
• Résultats
• Conclusion

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Travaux précédents

• Images fixes
• Contrôle du style
• Direct ou indirect
• Variété des coups de pinceau
• Simple rectangle texturé, long chemin
• Taille et densité des coups de pinceau
• Bonne couverture de limage recouvrement et
  répartition

Collomosse 2005
Haerbeli 96
Hertzmann 98
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Travaux précédents

• Animation
• Pas une simple succession dimages fixes
• Donner un sens/contrôler lanimation
• Les coups de pinceau suivent les objets quils
  représentent
• Utilise vidéo ou scène 3D

Hays et al. 2005
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Travaux précédents

• Animation basée scène 3D
• Meier 96
• Points dattache sur les objets
• Coups de pinceau dessinés en espace image
• Choix des coups de pinceau a priori
• Bonne cohérence temporelle
• Style et mouvement limités

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Travaux précédents

• Animation basée scène 3D extensions
• Interactif Haller et al. 2004
• Gestion densité/abstraction Chi et al. 2006
• Longs coups de pinceau Kolliopoulos et al. 2006
• Style et mouvement encore limités

Chi et al. 2006
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Contributions

• Style entièrement paramétrable
• Rendu dynamique
• Dépendant du point de vue
• Dépendant de léclairage
• Gestion de la densité des coups de pinceau
• Gestion du niveau dabstraction (fidélité)

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Pipeline
Scène 3D
Sélection des points dattache
Dessin des coups de pinceau
Extraction/calcul des attributs
Style
Rendu peinture
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Pipeline
Scène 3D
Sélection des points dattache
Dessin des coups de pinceau
Extraction/calcul des attributs
Style
Rendu peinture
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Un coup de pinceau
Extraction/calcul des attributs

• Ensemble dattributs
• Géométriques position, largeur, longueur,
  courbure, orientation
• Dessin couleur, texture

orientation
longueur
courbure
largeur
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Style
Extraction/calcul des attributs

• Lien entre les attributs de la scène et les
  attributs des coups de pinceau
• En pratique dans un shader
• Entrée les attributs de la scène (G-BUFFER)

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Pipeline
Scène 3D
Sélection des points dattache
Dessin des coups de pinceau
Extraction/calcul des attributs
Style
Rendu peinture
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Points dattache
Sélection des points dattache

• Suit le mouvement des objets 3D
• Utilisation de points dattache sur les objets
• Densité des points uniforme en espace image
• Choix dynamique des points dattache
• En limitant les changements abrupts

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Hiérarchie
Sélection des points dattache

• Ajout/suppression
• Construction hiérarchie dynamique
• Octree
• Bonne répartition en espace objet (3D)
• Favorise répartition uniforme en espace image
• Sélection des coups de pinceau
• Coupe de la hiérarchie

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Pipeline
Scène 3D
Sélection des points dattache
Dessin des coups de pinceau
Extraction/calcul des attributs
Style
Rendu peinture
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Compromis
Dessin des coups de pinceau

• De  combien  sautorise-t-on à dépasser ?
• Fidélité permet dadapter le style dun coup de
  pinceau pour mieux représenter la scène

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Fidélité
Dessin des coups de pinceau

• Détermine taille des coups de pinceau
• Seuil distance euclidienne
• en couleur (lab)
• en profondeur

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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur courante
Profondeur courante
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur courante
Profondeur courante
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur courante
Profondeur courante
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
Couleur courante
Profondeur courante
Couleur référence
Profondeur référence
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Dessin
Dessin des coups de pinceau
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Style danimation
Dessin des coups de pinceau

• Mise à jour des attributs des coups de pinceau
• En fonction des attributs précédents
• Suivant définition utilisateur

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Résultats

• Interactif
• 5 à 20 images par secondes sur les exemples
• Utilisation du GPU

Orientations différentes pour chaque
objet Longueur et largeur constantes
Longueur et orientation suivant la normale
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Conclusion

• Système dynamique de rendu peinture
• Dépendant du point de vue et de lillumination
• Style utilisateur paramétrable
• Style bas niveau des coups de pinceau
• Style danimation
• Fidélité
• Gestion dynamique de la densité des coups de
  pinceau

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Travaux futurs

• Amélioration de la distribution
• Non uniforme en espace image
• Suivant le style utilisateur
• Métaphore de mouvement
• Permettre aux coups de pinceau de se détacher

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Merci
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