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Animation et rendu temps-réel de flammes

Flavien Bridault-Louchez - manuscrit

vendredi 14 décembre 2007 à 14h00


Le feu est un phénomène naturel particulièrement difficile à décrire en synthèse d’images. Ces dernières années, des modèles basés sur la physique relativement convaincants ont été conçus, mais ceux-ci restent coûteux. Or certaines applications requièrent des performances temps-réel : les jeux vidéos, les environnements virtuels tels que les reconstitutions archéologiques, etc... Quelques approches répondant à cette contrainte ont été proposées, mais elles manquent visuellement de réalisme à cause des approximations concédées.

C’est dans cette optique que nous avons cherché à développer un modèle à la fois temps-réel et visuellement réaliste. Nous nous sommes focalisés sur les feux "domestiques" : les flammes de bougies, lampes à huile, torches, feux de camp, etc... Ces flammes sont animées de façon interactive grâce à l’utilisation d’une simulation de fluides optimisée. L’originalité principale de notre approche réside dans l’utilisation de surfaces NURBS texturées pour visualiser les flammes. Nous avons également fourni des mécanismes permettant de contrôler simplement la simulation. Par ailleurs, nous avons proposé une méthode d’éclairage à partir d’un solide photométrique pour représenter plus fidèlement l’illumination des flammes. Enfin, nous nous sommes intéressés à l’animation de dizaines de flammes simultanément. Pour parvenir à cet objectif, nous avons introduit des niveaux de détail dans l’animation et le rendu des flammes en fonction de la distance d’observation. Ces niveaux de détail peuvent par ailleurs servir à adapter la précision du modèle en fonction des ressources disponibles ou de l’objectif visé par l’application.