ACCELERATION DE LA RADIOSITE

Marques Patrice & Maurer Romain

DESS IMM 2002 / 2003

ACCELERATION

DE LA

RADIOSITE

- La radiosité ?

- Algorithme de Hanrahan

- Algorithme de « clustering »

- Les nouveaux axes de recherches

Marques Patrice & Maurer Romain : accélération de la radiosité, DESS IMM 06/12/2002

PLAN

- Recherche d’images proches de la réalité

- Division des objets en « patchs »

- Echange d’énergie entre les « patchs »


QU’EST CE QUE LA RADIOSITE

-Calculs nécessaires à chaque déplacement

- spéculaire + diffus

- Calculs uniquement en préprocess

- Mouvement d’un objet Re-calcul de la scène

- uniquement diffus


LANCER DE RAYON vs RADIOSITE(en scène fixe)

j

n

j

ijiii BFEB

Chaque « patch »:

• Peut émettre de l’énergie.

• Reçoit de l'énergie des autres « patchs ».

• En absorbe une certaine partie (en fonction des propriétés du patch (le matériau)) et renvoie le reste vers les autres « patchs ».


DEFINITION DE LA RADIOSITE (1/2)

j

n

j

ijiii BFEB

Fij (facteur de forme) dépend :

• De l'orientation relative des patchs i et j

• De leur distance

• De la présence d'autres objets entre eux.

2

21 ))cos(cos()(),(

yxxyxk


DEFINITION DE LA RADIOSITE (2/2)

• Totalement adapté au rendu de scènes fixes

• Temps de calcul très important

Nécessité d’algorithmes d’accélération des calculs


AVANTAGES / INCONVENIENTS

ALGORITHME DE HANRAHAN (1991)

Principe:

Décomposition des patchs

• Estimation des facteurs de forme entre 2 patchs

• Comparaison avec un seuil prédéfini

• En fonction du résultat:

- Interaction des 2 patchs

- Subdivision du patch ayant le facteur de forme le plus élevé



Exemple :



La visibilité entre les patchs :

2 types de tests

- Orientation des patchs

- Pourcentage de visibilité


ALGORITHME DE HANRAHAN (1991)Résultats :



Conclusion :

Permet de diminuer drastiquement le nombre d’interactions à calculer

Problème :

Polygones de plus en plus petits dans les scènes

Les subdivisions deviennent caduques


LE CLUSTERING (1994)

Principe:

Regroupement des patchs

• Les patchs sont regroupés suivant leur proximité

• 2 méthodes possibles

• - link

• - link



- link :

Décomposition du facteur de forme Fij en 2 parties:

Indépendance des deux calculs

2

21 )cos()cos()(),(yx

xyxF

)cos()(),( 1 xyxF r 2

2)cos(),(yx

yxF s



- link :

- Calcul de tous les kr

- Calcul de tous les ks

- On prend le pire des cas ( plus grand ks, et plus grand kr )



- link :

On ne tient plus compte des angles

21),(yx

yxk d



Déroulement après regroupement des clusters:

- Utilisation du - link

- Estimation de l’erreur sur le facteur de forme

- Interaction des 2 patchs OU

- Utilisation de l’ - link

- Estimation de l’erreur sur le facteur de forme

- Interaction des 2 patchs OU

- Division des clusters



Conclusion :

Permet de diminuer drastiquement le nombre d’interactions à calculer

Problème :

Si la scène est composé de grand polygones impossibilité de regroupement


LES NOUVEAUX AXES DE RECHERCHE


Le Face Clustering et la multi-résolution:

- regroupement des faces voisines situées sur un même plan

- utilisation de modèle multi-résolution

- rendu extrement accéléré

RESULTATS DU FACE CLUSTERING


BIBLIOGRAPHIE

- Hanrahan P. , Salzman D. et Aupperle L., A Rapid Hierarchical Radiosity Algorithm, 1991

-Smits B. , Arvo J. et Greenberg D., A Clustering Algorithm for Radiosity in Complex Environments, 1994

- Willmot A. J., Hierarchical Radiosity with multi-resolution meshes, 2000, Thesis

-http://www.linuxgraphic.org/section3d/blender/pages/didacticiels/radiosite/index.html

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