Descriptif
Prérequis : CSC_2F001_EP; CSC_2F002_EP
Ce cours explore les concepts fondamentaux de la synthèse d'images 2D et 3D. Il couvre de manière générale le rendu, le traitement de la géométrie, la simulation et les images numériques. À travers des projets individuels, vous implémenterez un moteur de rendu 3D complet basé sur la physique en utilisant le lancer de rayons et l'intégration de Monte Carlo, une simulation de fluide reposant sur la géométrie algorithmique, un algorithme de traitement d'images, ainsi qu’un outil de paramétrisation de maillage.
Objectifs pédagogiques
L’étudiant sera capable de comprendre en profondeur les concepts de l’infographie au point de produire un moteur de rendu, un simulateur de fluides, un outil de paramétrisation de maillage et un algorithme de traitement d’images à partir de zéro en C++.
Diplôme(s) concerné(s)
Parcours de rattachement
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
CSC_2F001_EP; CSC_2F002_EP
Pour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
CSC_2F001_EP; CSC_2F002_EP
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade américainPour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Vos modalités d'acquisition :
Deux projets impliquant du code seront notés (moteur de rendu et simulateur de fluides), avec des poids égaux.
Pas d'examen.
Pour les étudiants du diplôme Bachelor of Science de l'Ecole polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
Deux projets impliquant du code seront notés (moteur de rendu et simulateur de fluides), avec des poids égaux.
Pas d'examen.
- Crédits ECTS acquis : 4 ECTS
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
Programme détaillé
* Rendu
- L’équation du rendu, les BRDFs
- Intégration de Monte Carlo et quasi-Monte Carlo
- Path tracing (en détail)
- Path tracing bidirectionnel, photon mapping, radiosité et autres techniques (aperçu)
- Rendu basé sur l’image, NeRFs, gaussian splatting (aperçu)
* Traitement d’images (aperçu)
- Filtrage, suppression de bruit
- Espaces colorimétriques, correspondance des couleurs
- Redimensionnement intelligent d’images
- Édition d’image par Poisson
- IA générative, modèles de diffusion
* Traitement de la géométrie
- Découpage de polygones
- Diagrammes de Voronoï, diagrammes de puissance, algorithmes de triangulation de Delaunay
- Transport optimal semi-discret
- Marching cubes
- Paramétrisation de surfaces, opérateur de Laplace-Beltrami
* Simulation de fluides
- Décomposition de Helmholtz-Hodge
- Équations de Navier-Stokes, équations d’Euler incompressibles
- Algorithme basé sur le transport optimal (en détail)
- Smoothed particle hydrodynamics, méthode marker-and-cell (aperçu)
