Modelling and simulating complexe natural scenes
Modélisation et simulation des scènes naturelles complexes
Résumé
In this thesis, we address the modelling realistic natural sceneries. We focus on the modelling of details and their distribution in a complex scene. Details have a great impact over the overall realism of the final scene. Our approach consists in modeling details such as mushrooms, lichens, leaves or fractures and storing them in an atlas of shapes. Those details are distributed in the scene according to specific physically and biologically based dispersion and propagation algorithms, which are controlled by the parameters of the environment such as the wetness, the temperature or the amount of direct and indirect lighting. Our approach enables us to add a vast variety of details without the burden of editing them by hand.
Dans cette thèse, nous abordons le problème de la modélisation de scènes naturelles réalistes. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés à la modélisation des détails et à leur répartition. Ces deux aspects jouent un rôle fondamental sur le réalisme des scènes virtuelles. L’approche que nous proposons dans cette thèse repose sur la définition de trois éléments clés : un atlas de formes élémentaires, un algorithme de dispersion et un algorithme de propagation. L’atlas est composé des briques de bases utilisées pour la génération de la géométrie des détails. L’algorithme de propagation, quant à lui, décrit comment ces éléments vont se combiner pour former l’objet final. Enfin, l’algorithme de dispersion définit leur répartition dans la scène. L’approche que nous décrivons permet également de prendre en compte les caractéristiques de l’environnement lors des étapes de placement et de propagation. Nous avons appliqué cette approche à trois éléments que l’on rencontre couramment dans la nature : les lichens, les feuilles et les fissures.