Presentation Générale

 
Les recherches en images de synthèse se sont beaucoup concentrées sur les images réalistes, ce qui est très important pour un grand nombre d'applications, comme la production audiovisuelle, la simulation et la création de maquettes numériques etc. Par contre, pour un certain nombre de domaines, le réalisme n'est pas toujours souhaitable. Par exemple, pour l'architecture ou l'archéologie, ou encore pour l'éducation, une représentation plus artistique ou « expressive » est souvent plus appropriée, car elle permet de focaliser l'intérêt sur des aspects spécifiques d'une scène ou d'une image, plutôt que de noyer l'utilisateur avec une multitude de détails réalistes. Ceci est particulièrement important quand le réalisme n'est pas ou ne peut pas être l'aspect central de l'activité d'éducation. Par exemple quand on enseigne les habitudes ou la vie quotidienne, et une représentation exacte est soit inconnue soit impossible à mettre en place.
 

Il est évident que le travail manuel de l'artiste est long est fastidieux. Depuis 1994, des chercheurs en images de synthèse ont permis la création de ce type de rendus, appelés «non-photoréalistes» (NPR), d'une façon automatique à partir de modèles 3D (Winkenbach 94), ou comme un post-traitement 2D en espace image (Deussen 00a, Ostromoukhov 99).
 
 


 
 

Figure 2. Deux des premières images non-photoréalistes générées par ordinateur (Winkenbach 94)





Dans la figure ci-dessus nous montrons des exemples de travaux de l'équipe de D. Salesin (université de Washington aux EU) sur le rendu non-photoréaliste, qui étaient les pionniers dans le domaine. Remarquez que le même modèle 3D a été utilisé pour générer deux dessins avec des styles de dessin différents, entièrement par ordinateur. Ces travaux ont donné lieu à une multitude de méthodes pour simuler différentes techniques de dessin, d'illustration ou de peinture par ordinateur(Winkenbach 94, Ostromoukhov 99 etc.). La plupart des algorithmes développés nécessitaient des temps de calcul importants, qui étaient loin d'être interactifs.

Plus récemment, diverses méthodes ont été développées pour le rendu non-photoréaliste interactif. Ces méthodes se concentrent sur des styles spécifiques ou utilisent des méthodes spécifiques (Freudenburg 01), comme le remplacement des appels OpenGL au niveau de la librarie (Mohr 01). Il y a eu également un premier essai d'utilisation du NPR pour un environnement virtuel (Klein 01).

Malgré ces développements, le rendu NPR a été très peu utilisé dans le contexte de systèmes d'environnements virtuels immersifs comme des CAVEs ou des RealityCenters. Nous identifions deux problèmes majeurs qui expliquent ce manque.

Dans cette proposition nous nous attaquons à ces deux problèmes.

Nous avons mis en place un ensemble de participants à la fois du domaine de l'informatique graphique (REVES, iMAGIS), des archéologues et historiens (ERGA, ENS), des architectes (ARIA) et des spécialistes en l'utilisation des environnements virtuels pour la présentation du patrimoine virtuel et notamment dans un contexte éducatif (FHW/RV). Notre collaboration permettra d’abord de définir les scénarios d'application pour les visites virtuels de sites archéologiques, et en particulier permettra de déterminer quand est-ce qu'une représentation non-photoréaliste est souhaitable, dans un contexte de visite/balade virtuelle. L'interaction constante et rapprochée avec les archéologues, historiens, architectes et spécialistes des environnements virtuels pour le patrimoine est un élément clef pour la réussite sur ce projet.

Deux applications seront ciblées, la première est la visite virtuelle d'Argos, qui est un projet (sans autre financement) déjà entamé par iMAGIS et ERGA, et une visite virtuelle sur un site archéologique à définir, avec la collaboration de REVES et l'ENS.

La définition des applications en collaboration étroite avec les utilisateurs (user centered design) et les développements techniques novateurs, permettront la mise en place d'un ou deux démonstrateurs à la fin du projet, sur des équipements de réalité virtuelle, notamment la RealityCenter à Monbonnot et le workbench à Sophia. Il est envisagé que le démonstrateur sur Argos fasse partie de la célébration des 50 ans des fouilles d'Argos (en 2003), et, selon la réussite des travaux nous proposerons à la Fondation du Monde Hellénique d'utiliser nos techniques et nos systèmes dans leurs présentations grande publique à Athènes.