Abstract FR:

Effectuer des calculs d'illumination globale pour des environnements complexes et les visualiser de maniere interactive demeure un probleme difficile en synthese d'images. En effet, la radiosite hierarchique est un processus tres couteux en terme de temps de calcul et de ressources memoire, meme pour des scenes de complexite moyenne. Par consequent, dans le cas d'environnements complexes, une etape de precalcul est necessaire. Ce precalcul consiste a decouper la scene en plusieurs regions (appelees cellules) et evaluer les relations de visibilite entre ces regions. La methode de decoupage (ou de structuration) que nous proposons est inspiree de l'analyse d'images et consiste a mettre en correspondance des modeles generiques de cellules avec des elements geometriques deduits de la scene. Comparee a la technique de subdivision binaire de l'espace, cette methode fournit des resultats beaucoup plus convaincants car le nombre de cellules obtenues est plus faible et par consequent les calculs de visibilite et de simulation d'eclairage se trouvent simplifies. A chaque etape de la simulation d'eclairage, seule une petite partie de la scene reside en memoire. Les informations geometriques et photometriques necessaires a la representation des objets de la scene sont stockes sur disque. La simulation de la propagation de la lumiere est alors consideree comme la composition de taches elementaires consistant a (i) charger en memoire les informations necessaires a la simulation, (ii) effectuer les calculs de radiosite, (iii) remettre a jour la base de donnees sur le disque. Neanmoins, afin de reduire les nombreux echanges d'information entre le disque et la memoire, il est necessaire d'ordonner les calculs de maniere efficace. Pour cela, nous proposons plusieurs strategies d'ordonnancement des calculs reposant sur une prediction des couts de ces echanges d'informations a court, moyen ou long terme. Ces strategies utilisent les connaissances relatives a la structuration de la scene en cellules et les relations de visibilite qui existent entre elles. Nous avons mis en uvre une version parallele de cet algorithme a a l'aide de l'environnement de programmation mpi (message passing interface). Dans ce cas, toutes les donnees sont stockees sur un disque commun a tous les processeurs afin de reduire le nombre de messages et leur taille. Chaque processeur effectue les calculs pour un ensemble de regions selon les memes strategies d'ordonnancement que l'algorithme sequentiel. Un mecanisme d'equilibrage de charge dynamique suivant une technique de task stealing (vol de tache) permet d'eviter que certains processeurs restent inactifs au cours des calculs. Enfin, la terminaison de l'algorithme est realisee a l'aide d'une reconfiguration dynamique des processeurs en anneau qui permet egalement la gestion de la convergence de l'algorithme.