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Mémoire

Pratique de l’Image-Based Lighting. Utilisation des photographies à haute dynamique pour l’illumination des objets de synthèse

Mémoire d’Emannuelle Lugand (Photo 2009) - Directeurs du mémoire : Venceslas Biri et Pascal Martin

mardi 16 août 2011

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L’Image-Based Lighting, ou IBL, est une technique d’illumination photoréaliste permettant d’éclairer des objets virtuels à partir de la photographie d’un environnement réel. Elle est principalement utilisée avec des images à haute dynamique permettant d’accroître la précision de l’environnement lumineux appliqué à la scène de synthèse. Cette technique récente pose toutefois de nombreuses problématiques qui perturbent son développement au sein du monde professionnel. Principalement par manque d’informations, il est très difficile à l’heure actuelle de mettre en place une chaîne précise et cohérente pour la production de telles images. A la vue de la faible documentation disponible sur le sujet, il nous a paru indispensable dans un premier temps de relier les bases du traitement photographique numérique avec celles de la synthèse d’images pour proposer une théorie de l’image à haute dynamique appliquée à l’IBL. Créer un lien entre ces deux domaines nous a permis de mettre en place une description plus précise de la chaîne de production de telles images. Nous avons pu alors nous intéresser au véritable but de cette étude : aller à la rencontre des professionnels de la synthèse d’images afin de produire un état des lieux de la pratique actuelle de l’IBL. Cette seconde partie de notre étude met en avant l’existence de nombreuses méthodes plus ou moins intéressantes, mais révèle également la présence de facteurs limitant la pratique optimale de cette technique. Un des exemples qui a particulièrement retenu notre attention est le temps de calcul : produire de telles images demande du temps et des ressources matérielles importantes. C’est l’un des nombreux points problématiques de l’IBL, tellement essentiel qu’il peut conduire jusqu’à l’abandon de son utilisation. La troisième partie de notre étude propose donc un protocole permettant de diminuer le temps de calcul d’une scène éclairée selon la technique de l’IBL. En compressant linéairement l’image à haute dynamique destinée à éclairer une scène virtuelle, nous obtenons une image moins lourde, qui comporte toutefois des rapports similaires en termes de luminance. L’utiliser pour éclairer une scène virtuelle peut alors sensiblement alléger le temps de calcul. Cependant, la qualité du rendu produit peut s’en trouver fortement dégradée et l’utilisation qui peut être faite de cette méthode est associée à de nombreuses conditions telles que la nature des matériaux présents dans la scène ou les caractéristiques de l’image à haute dynamique initiale.

P.-S.

Téléchargement du mémoire (tome 3) : http://www.ens-louis-lumiere.fr/fil...