Abstract FR:

En synthese d'images, il est necessaire de bien connaitre les interactions physiques qui se produisent entre la lumiere et un materiau, afin d'atteindre un niveau de realisme satisfaisant dans les images calculees. Les differentes methodes de mesures physiques (spectrometre, goniometre, ) nous permettent d'obtenir un certain nombre de donnees sur la reponse de certains materiaux, mais leur usage est souvent limite a certains domaines ou certaines familles de surfaces et reposent sur des conditions de mesures quelquefois insatisfaisantes. Il existe parallelement des modeles analytiques, malheureusement souvent non appropries a un usage general : les modeles empiriques sont rapides mais beaucoup trop simples pour etre realiste, et les modeles reposant sur certaines theories physiques sont generalement trop complexes pour etre configures correctement ou trop specialises pour un usage courant. Par consequent, nous avons suivi une troisieme voie : la voie de la simulation. Ainsi, apres avoir passe en revue les differents phenomenes physiques intervenant dans une interaction lumiere / matiere, nous avons developpe un modele de materiau multiresolution, qui decrit les proprietes de la surface d'un materiau, mais aussi toute sa structure interne. La nature de la sous-surface est ainsi definie grace a un ensemble de fonctions de distributions de microelements, places dans une architecture stratifiee. Chaque microelement possede ses propres methodes de reponse a une incidence lumineuse, allant depuis la simple reflexion pure, jusqu'a une reponse complexe basee sur sa propre composition interne, en prenant en compte la geometrie de l'interaction, mais aussi les proprietes energetiques, la polarisation, etc. De chacun des rayons lumineux. Ce modele est ensuite virtuellement eclaire, afin de calculer sa reponse a la lumiere. Cette reponse directionnelle, obtenue par l'evaluation de la multitude d'interactions surfaciques ou internes au materiau, est memorisee dans une structure de donnee adaptee et compressee grace a une transformation par ondelettes spheriques. La reflectance ainsi calculee est destinee a etre reutilisee par la suite dans un lance de rayon ou un modele de radiosite directionnelle.