Informatique Graphique et Visualisation

L’objectif de ce module est de familiariser les étudiants avec les technologies de l’infographie en réalisant des scènes 3D, ou encore des effets spéciaux. Le travail s’effectue sur .

Le module permet aux étudiants de se familiariser avec la modélisation d’objets et de scènes 3D, l’animation cinématique et physique de modèles 3D et et le rendu scènes 3D.

Ce cours est inspiré par les cours donnés par:

Projet: Enoncé du Projet

Ce projet va consister à représenter une scène graphique de votre choix, L’intérêt du projet et de donner a l’utilisateur la capacité d’interagir avec la scène à travers a partir de ses actions captés par une webcame, un accéléromètre, une caméra 3D ou une quelconque autre donnée d’entrée sauf le clavier et la souris.

Vous aurez un workshop de Design qui vous permettra de vous lancer dans vos idées de projets.

Les codes sources devront être envoyés par courriel le 14 Janvier 2017 avant 16h à l’adresse suivante saralaoui[at]lri.fr.

Le rapport de projet devra être envoyés par courriel le 14 Janvier 2017 avant 16h à l’adresse suivante saralaoui[at]lri.fr.

La soutenance aura lieu le mercredi 25 Janvier 2017 de 13h30 a 17h30. Le champ objet de votre courriel devra commencer par [IG-Projet] suivi de votre nom et votre prénom.

 

Cours 1 (4h) : Pipeline Graphique,  et Notions Mathématiques, Transformations (Graphes de Scène) et Projections. 

La transformation Viewport correspond à la phase où la taille de la photo développée est choisi. Le Viewport est la zone rectangulaire de la fenêtre dans laquelle l’image est dessinée.

Le Viewport est mesuré en coordonnées de la fenêtre, qui reflètent la position de pixels sur l’écran par rapport à l’angle inférieur gauche de la fenêtre.

viewport

Par défaut, Le ViewPort est réglé sur l’ensemble du rectangle de pixels de la fenêtre qui est ouverte. En OpenGL, vous utilisez la commande glViewport() pour choisir une région de dessin differente; Par exemple, vous pouvez subdiviser la fenêtre pour créer un effet d’écran partagé pour de multiples points de vue dans la même fenêtre. Le rapport du Viewport doit généralement être égal au rapport d’aspect du volume de vue. Si les deux rapports sont différents, l’image projetée sera déformée lors de la projection Viewport.

Exercice 1 : Transformations dans l’espace

Soit un repère orthonormé R(O, i, j), le point O'(2,2) et le repère R'(O’, i’, j’) de centre O’ dont les vecteurs i’ et j’ font un angle de pi/4 avec les vecteur i et j

  1. Soit la transformation affine associant le repère R au repère R’. Exprimer t comme une composition de transformations affines élémentaires. (On appelle transformation élémentaire toute transformation affine vue en cours et pour laquelle la matrice associée a été fournie.)
  2. Donner la matrice de la transformation t en ayant donné au préalable les matrices des transformations qui la composent.
  3. A l’aide de cette matrice, calculer les coordonnées homogènes des images des points O(0,0), A(1,0) et B(1,1) par t.

Exercice 2 : Graphe de scène

bonhommeOn souhaite modéliser un avatar (cf. figure ci-dessous) pour pouvoir l’utiliser ensuite dans un programme plus conséquent (animation, etc…)

  • Proposez un graphe de scène pour l’avatar
  • Comment modéliserez-vous le déplacement du personnage ? On y reflechis, on implemente dans un prochain TP….

 

 

 

TP1: Lien vers le Hello World en Processing

 

Cours 2 (4h ): Eclairement, Textures, Clipping, Remplissage, Rasterisation

Exercice 1 : Éclairement

Ombrages de Phong et de Gouraud. On se donne deux points A(1,1,0) et B(-1,-1,0) sur un même matériau, dont les caractéristiques lumineuses dans le modèle RVB sont

  • Émission : (0.0,0.0,0.0)
  • Diffuse : (0.7,0.1,0.0)
  • Ambiante : (0.5, 0.3, 0.9)
  • Spéculaire : (0.0,0.0,0.0)

La normale au point A est na(1,0,1) et au point B nb(1,1,0).

Une lumière non directionnelle est appliquée au point L(3,7,5) . Les composantes de cette lumière dans le modèle RVB sont:

  • Diffuse : (0.6, 0.3, 0.4)
  • Ambiante : (0.5,0.5,0.1)
  • Spéculaire : (0.7,0.3,0.1)

On suppose qu’il n’y a pas d’atténuation de la lumière avec la distance à la source.

1. Donnez l’intensité lumineuse IA du pixel situé au point A et  l’intensité lumineuse IB du pixel situé au point B pour chacune de leurs composantes Rouge, Vert et Bleu.

2. En déduire les composantes RVB de l’intensité lumineuse du pixel situé au point O(0,0,0) dans le cas du modèle d’ombrage de Gouraud.

3. Calculer les composantes RVB de l’intensité lumineuse du pixel situé au point O(0,0,0) dans le cas du modèle d’ombrage de Phong

Cours 3 (4h) : Révision +  Soutenance de Projet