Liste des séminaires

3 février 2006 Katerina Mania Fidelity Metrics for Immersive Simulations based on Spatial Cognition 16 novembre 2005 Carsten Dachsbacher  "Reflective Shadow Maps and Beyond " 28 septembre 2005 Marcus Magnor "Video-based rendering" 13 juin 2005 Eugene Fiume "The next 40 years of computer graphics" 29 mars 2005 Isabelle Viaud-Delmon "La réalité virtuelle en neurosciences comportementales: du paradigme expérimental à l'objet d'étude 01 fév. 2005 Pat Hanrahan  Séminaire informel présentant des idées de recherche actuelles 03 décembre 2004 Sylvain Lefebvre "Modèles d'habillage de surfaces  pour la synthèse d'images"  28 septembre 2004 Nathan Litke "A variationnal approach to optimal surface parametrization" 4 juin 2004 Jim Hanan "Modelling of processes in dynamic environments: From Cells to Ecosystems" 15 novembre 2002 Ronen Barzel    "La dynamique choregraphique" 14 juin 2002 Victor Ostromoukhov  "La couleur dans la technologie, la psychologie et les arts plastiques" 08 avril 2002 Sébastien Roy "Vision 3D: Vers une reconstruction de scènes automatique" 11 décembre 2001 Oliver Deussen "Modélisation et rendu de scènes botaniques complexes" 16 novembre 2001 Simon Gibson "Retrouver les données géométrique et d'illumination  à partir de séquences d'images"

Katerina Mania - "Fidelity Metrics for Immersive Simulations based on Spatial Cognition" Haut de page 3 février 2006 Résumé: A goal of simulation systems for training is to provide users with appropriate sensory stimulation so that they interact in similar ways with the virtual world as in the natural world. Visual fidelity is often a primary goal of computer graphics imagery which strives to create scenes that are perceptually indistinguishable from an actual scene to a human observer. Interaction fidelity refers to the degree the simulator technology (visual and motor) is perceived by a trainee to duplicate the operational equipment and the actual task situation. The research community is challenged to establish functional fidelity metrics for simulations mainly targeting positive transfer of training in the real world. In this talk, I will explore the effect of visual and interaction fidelity on spatial cognition focusing on how humans mentally build spatial representations. I will then discuss on-going research relevant to the effect of memory schemas on spatial memory and relevant results' application towards a real-time selective rendering engine which endeavors to simulate a cognitive process rather than physics. We will conclude with a brief presentation of other projects relevant to simulation of subjective impressions of illumination and work on determining perceptual sensitivity to tracking latency. Dr Katerina Mania Department of Informatics University of Sussex, UK Falmer, BN1 9QT Brighton, UK T: +44 1273 678964 URL: http://www.sussex.ac.uk/Users/km3 Carsten Dachsbacher - "Reflective Shadow Maps and Beyond " Haut de page 16 novembre 2005 Résumé: Indirect illumination is a subtle, yet important aspect for realistic rendering. Due to its global nature the computation of indirect illumination is notoriously slow. On the other hand, approximations for indirect light are usually satisfactory. Reflective Shadow Maps are an efficient means to add one-bounce indirect illumination of diffuse surfaces to dynamic scenes. Recent improvements provide an extension for non-diffuse surfaces and caustics and achieve real-time rendering speed. Carsten Dachsbacher: Carsten Dachsbacher is a Ph.D. student in computer graphics at the University of Erlangen. His research focuses on interactive, hardware-assisted computer graphics; in particular he is working on interactive global illumination techniques, procedural models for rendering photo-realistic terrains and point-based rendering. Marcus Magnor  - "Video-based rendering" Haut de page

28 septembre 2005 Résumé:  Expectations on computer graphics performance are rising continuously: whether in flight simulators, surgerical planning systems, or computer games, ever more realistic rendering results are to be achieved at real-time frame rates. In fact, thanks to progress in graphics hardware as well as rendering algorithms, today visual realism is within reach of off-the-shelf PC graphics boards.  With rapidly advancing rendering capabilities, the modeling process is becoming the limiting factor towards realistic rendering.  Higher visual realism can be attained only by having available more detailed and accurate scene descriptions. So far, however, modeling 3D geometry and object texture, surface reflectance characteristics and scene illumination, character animation and emotion is a labor-intensive, tedious process. The cost of authentic content creation using conventional approaches increasingly threatens to stall further progress in realistic rendering applications.  In my talk, I will present an alternative modeling approach: ``Video-based Rendering'' is about how real-world scenes and events may be acquired from the ``real thing''. Given a handful of synchronized video recordings, complex, time-varying scenes and natural phenomena can be modeled from reality to be incorporated into time-critical 3D graphics applications.  Photo-realistic rendering quality and truly authentic animations can be obtained. Besides offering a solution for realistic rendering applications in computer graphics, research into video-based modeling and rendering algorithms also leads to tools for video editing and may even pave the way towards new forms of visual media.

Marcus Magnor Marcus Magnor is head of the Independent Research Group NWG3: Graphics-Optics-Vision  at the Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken, Germany. He received his B.A. in 1995 from the  University of Würzburg, Germany, and his M.S. in Physics in 1997 from the University of New Mexico, USA. He then joined  Bernd Girod's Telecommunications research group at the University of Erlangen, Germany, where he received his Ph.D. in Electrical Engineering in 2000. For his post-graduate work, he joined  Stanford University's  Computer Graphics Lab  as Research Associate, before coming to the MPI für Informatik in early 2002. His research interests in computer graphics include video-based rendering, realistic and interactive visualization, as well as dynamic geometry processing. Beyond graphics, he is working on interdisciplinary research topics such as dynamic scene analysis, multimedia coding and communications, and physics-based modeling.

Eugene Fiume- "The next 40 years of computer graphics" Haut de page 13 juin 2005 Résumé:  The year 2003 marked the fortieth anniversary of the inception of computer graphics.  In 1963, Ivan Sutherland demonstrated the potential of interactive computer graphics with his remarkable project called Sketchpad.  In the intervening forty years, our field has made astonishing scientific and technological progress.  However, we are experiencing a realisation of Sutherland's ideas only now.  After reviewing our progress to date, I will explore the inevitable growth over the next forty years of disparate technologies such as embedded systems, computer graphics, human-computer interfaces, artificial intelligence, broadband wireless communication, and intelligent data storage to posit a future for computer graphics that is already changing how we think about computation and visual depiction.  It may well be that the science fiction writers were correct.  Future computer systems will allow people to create convincing virtual worlds of their own making.  Computational visual depiction will soon achieve a state of being able to fool most of the people most of the time.  The problems and opportunities of such a future are important to contemplate now.  Our potential to tell big lies will be just as great as our potential to tell big truths.  How will we and our children distinguish one from the other?

Eugene Fiume Eugene Fiume is Professor and past Chair of the Department of Computer Science at the University of Toronto, where he also co-directs the Dynamic Graphics Project. Following his B.Math. degree from the University of Waterloo and M.Sc. and Ph.D. degrees from the University of Toronto, he was an NSERC Postdoctoral Fellow and Maitre Assistant at the University of Geneva, Switzerland. He was awarded an NSERC University Research Fellowship in 1987 and returned to the University of Toronto to a faculty position. He was Associate Director of the Computer Systems Research Institute, and was a Visiting Professor at the University of Grenoble, France. He is or was a member of various boards, including the Scientific Advisory Board of GMD, Germany, and the Max-Planck Center for Visual Computing and Communication; the Board of Directors of TrueSpectra, Inc. in Toronto; the Board of Directors of CITO; the Advisory Boards of CastleHill Ventures, PlateSpin, BitFlash, TrueSpectra, OctigaBay Systems and NGRAIN Corporation; and the Executive Advisory Board of the IBM Lab in Toronto. Eugene has participated in many task forces and reviews of research institutes around the world. He has had a long association with the computer graphics and electronic media industries in Canada and the U.S., notably with Alias|wavefront, where he was Director of Research and Usability Engineering while on leave from the university. He now works with several companies in an advisory capacity on both technological and business issues. He also works with venture capital companies on due diligence and strategy. Eugene's research interests include most aspects of realistic computer graphics, including computer animation, modelling natural phenomena, and illumination, as well as strong interests in internet based imaging, image repositories, software systems and parallel algorithms. He has written two books and (co-)authored over 90 papers on these topics. Eleven doctoral students and twenty master's students have graduated under his supervision. He has won two teaching awards, as well as Innovation Awards from ITRC for research in computer graphics and Burroughs-Wellcome for biomedical research. He was also the Papers Chair for SIGGRAPH 2001, and is Chair of the SIGGRAPH Awards Committee. His industrial interests include technology transfer in the Information Technology area, internet-based applications, wireless and multimedia systems, web-based services, large-scale computation, and the interaction of information technology and business.

Isabelle Viaud-Delmon - "La réalité virtuelle en neurosciences comportementales: du paradigme expérimental à l'objet d'études" Haut de page 29 mars 2005 Résumé: Les dispositifs de réalité virtuelle (RV) ont permis la mise en place de nombreux paradigmes de recherche en neurosciences comportementales ces dernières années. La facilité avec laquelle il est possible de manipuler expérimentalement les différentes informations sensorielles à la disposition du sujet fait de la RV un outil de choix pour l'étude de l'intégration multisensorielle chez l'homme et de ses troubles. Par ailleurs, dans le domaine de la psychopathologie clinique,  l'exposition de patients à des environnements virtuels permet de mettre en oeuvre de nouvelles formes de thérapie présentant de nombreux intérêts. Cependant, l’utilisation de ces dispositifs pose au moins deux problèmes majeurs, en particulier en psychopathologie clinique et expérimentale. Le premier est lié au nombre limité de modalités sensorielles sollicitées par l'outil, qui se limite le plus souvent à intégrer les modalités visuelles et idiothétiques (ensemble des informations proprioceptives et vestibulaires). Le deuxième est lié au caractère "déréalisant" de la réalité virtuelle, et renvoie à la notion de présence. Au plan psychopathologique, un certain nombre de questions se pose. Par conséquent, si la RV représente un dispositif expérimental en neurosciences comportementales,  elle se doit également de devenir un objet d'étude.

Isabelle Viaud-Delmon CNRS UPMC, UMR 7593 Hôpital de la Salpêtrière – Paris

Pat Hanrahan - Séminaire informel Haut de page 01 février 2005

Sylvain Lefebvre - "Modèles d'habillage de surfaces pour la synthèse d'images" Haut de page 03 décembre 2004 Résumé: La complexité des objets ne tient pas seulement dans leur forme mais également dans l'apparence de leur surface.  En synthèse d'image, les modèles d'habillage de surface permettent de définir et de faire varier le long des surfaces les propriétés du matériau (couleur, brillance, rugosité, etc .). Par exemple, le placage de texture permet d'appliquer une image (la texture) à la géométrie d'un objet.  Cependant la taille des mondes représentés dans les applications actuelles ne cesse d'augmenter. Créer des textures détaillées capturant la richesse et la complexité du monde réel sur de si larges domaines est devenu une tâche longue et difficile. En outre le placage de texture n'est pas adapté à toutes les situations. Les textures contenant de petits motifs distribués sur un fond homogène (feuilles mortes, pierres, fleurs, ...) gaspillent de la mémoire. Les textures animées ou dynamiques (impacts, traces de pas, gouttes d'eau, ...) sont difficiles à représenter. La taille mémoire disponible, relativement faible en comparaison de la taille des données utilisées, contraint les artistes qui doivent trouver des raccourcis. Aspects flous ou répétitions évidentes sont des défauts visuels souvent observés. Dans les applications interactives ces contraintes sont encore plus fortes. Or l'interactivité est devenue un élément clé de la synthèse d'image: que ce soit dans les simulateurs, les jeux vidéos, ou pour pré--visualiser rapidement des résultats avant de longs calculs d'images.  Nous proposons de nouveaux modèles d'habillage qui permettent, tout comme le placage de texture,de faire varier les propriétés d'un matériau le long de la surface d'un objet. Nos modèles répondent aux besoins des applications modernes: vastes domaines texturés, détails appliqués localement et textures animées ou dynamiques. Ils sont basés sur des approches procédurales mais également sur des structures de données qui permettent de s'affranchir des limitations du placage de texture. La plupart de nos modèles sont conçus pour les processeurs graphiques actuels, sur lesquels ils sont directement implémentés.

Nathan Litke - "A variationnal approach to optimal surface parametrization" Haut de page 28 septembre 2004 Résumé:  In this talk I will present a variational approach to the construction of low-distortion parameterizations for surfaces of disc topology. Our approach is based on principles from rational mechanics, whereby the parameterization is described in terms of a minimizer of an energy functional which is well understood from the theory of elasticity. In particular, we use the axioms of isotropy and frame indifference to derive an energy based on a unique set of measures. These capture the usual notions of area, length and angle preservation in a single energy functional, allowing for a trade-off between these measures without sacrificing mathematical guarantees such as well-posedness. This makes is possible to simultaneously optimize the parameterization for multiple criteria. For instance, one may choose the parameterization with the least area distortion amongst all conformal parameterizations, etc. Due to its foundation in mechanics, numerical methods for minimizing the energy based on finite element discretizations are well understood, leading to a straightforward implementation. Throughout this talk I will demonstrate the flexibility of our method with numerous examples.

Nathan Litke: Nathan Litke est un candidat au doctorat a Caltech sous la direction de Peter Schroeder. Il sera a Sophia lundi et mardi en visite. http://www.cs.caltech.edu/~njlitke/

Jim Hanan - "Modelling of processes in dynamic environments: >From Cells to Ecosystems" Haut de page 4 juin 2004 Résumé: Computational science has a large role to play in helping the biologist deal with the complexities of the systems they study.   This presentation will have a look at how an individual-based simulation and visualisation approach can be used in studying a range of processes from cellular to ecosystem level.  A central theme is the modelling of dynamic processes in dynamic structures.

Jim Hanan: Dr Jim Hanan Principal Research Fellow ARC Centre of Excellence for Integrative Legume Research, ARC Centre for Bioinformatics, ARC Centre for Complex Systems, and Advanced Computational Modelling Centre The University of Queensland Brisbane, Australia Education B.Sc. (Hons) (1977) University of Manitoba, Canada M.Sc. (1988) University of Regina, Canada Ph.D. (1992) University of Regina, Canada

Ronen Barzel -  "La dynamique chorégraphique" Haut de page 15 novembre 2002 Résumé: La simulation dynamique permet de génerer automatiquement des mouvements complexes et réalistiques, permettant aux personnes s'occupant de l'animation et de la modélisation de ne pas s'inquieter des détails.Mais que faire si vous vous intéressez aux details? Pour les animations méticuleusement choregraphiées de Pixar, l'utilisation de la simulation dynamique seule ne va pas nécessairement fournir ce que le metteur en scène veut. Cette présentation discutera de trois approches différentes permettant de controller nos besoins en comportement dynamique (ou un semblant de dynamisme) satisfaisant l'esthetisme produit. Premièrement, les "Fausses Dynamiques" -- une technique non dynamique utilisée pour animer le chien Slinky et plusieurs autres modèles de Toy Story. Deuxièment la "Pseudo Dynamiques", une technique partiellement dynamique utilisée pour animer la pluie dans "1001 Pattes". Enfin, le "Mouvement Plausible", une technique spéculative qui est un des domaines de mes recherches actuelles.

Ronen Barzel: Ronen Barzel a rejoint Pixar en 1993 pour travailler sur Toy Story dans différents rôles, s'occupant notamment de la modélisation des cables, des cordes et du chien Slinky, il est aussi membre de l'équipe éclairage et a travaillé sur les méthodes et le logiciel d'éclairages. Depuis il travaille dans la partie R&D de la modélisation, l'éclairage et les outils d'animations. Il est diplomé en math/physique et a un master en informatique de la Brown University, et a passé une thèse en informatique a Caltech où il a travaillé sur les "contraintes dynamiques" and la modélisation basé physique. Il est l'éditeur en chef de Journal of Graphics Tools. A partir de janvier 2003 il visitera l'Ecole Polytechnique, pour donner un cours sur l'animation de synthèse.

Victor Ostromoukhov - "La couleur dans la technologie, la psychologie et les arts plastiques" Haut de page 14 juin 2002 Résumé: La couleur joue un rôle important dans de nombreuses activités humaines, ainsi que dans la vie quotidienne. Depuis l'antiquité, les hommes ont essayé d'expliquer le phénomène complexe de la vision en couleur. Dans ma présentation, je montrerai différentes facettes de la couleur, comme vue par des peintres et des critiques d'art, ainsi que par des personnes de l'informatique graphique, et aussi par des psychologues expérimentaux et des neuroscientifiques. Nous ferons le tour des concepts de base de la science des couleurs modernes, y compris les derniers standards pour les modèles d'apparence des couleurs utilisés dans les technologies de l'image.

Victor Ostromoukhov : (Dept.Comp.Sc.& Op.Res. / University of Montreal) Victor Ostromoukhov a étudié les mathématiques, la physique et l'informatique au Moscou Phys-Tech (MIPT). Après avoir été diplomé en 1980, il a passé plusieurs années avec d'importantes entreprises industrielles en Europe et en Amérique (SG2, Paris; Olivetti, Paris et Milan; Canon Information Systems, Cupertino, CA) comme chercheur scientifique et/ou en développeur informatique. Il a complété sa thèse en informatique à la Swiss Federal Institute of Technology (EPFL, Lausanne, 1995), où il a continué à travailler en tant que maître de conférence et senior researcher. Professeur invité à l'Université de Washington, Seattle, en 1997. Chercheur scientifiques au Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, de 1999 à 2000. Professeur associé a l'Université de Montreal, depuis août 2000. Ses domaines de recherche sont principalement en informatique graphique, et plus spécifiquement dans le rendu non-photoréaliste, la synthèse de textures, la science des couleurs, le demi-ton, et l'art digital.

Sébastien Roy -  "Vision 3D: Vers une reconstruction de scènes automatique" Haut de page 8 avril 2002 Résumé: Ce séminaire s'intéressera au problème de la reconstruction 3D à partir d'images multiples prises de points de vue arbitraires. Nous observons que les algorithmes actuels en stéréoscopie, qui requièrent des points de vue similaires, ne se généralisent pas facilement au cas de "caméras arbitraires". La raison est que les occlusions, problème mineur en stéréoscopie, deviennent un obstacle apparemment insurmontable lorsque, par exemple, deux caméras sont en face l'une de l'autre. Nous décrirons une généralisation de l'approche par flot maximum, capable de minimiser globalement et efficacement certaines fonctions de mise en correspondance,vers le cas d'images multiples de caméras arbitraires. Elle diffère des autres méthodes (space carving, plane sweep, ...) par son approche globale plutôt que locale au problème des occlusions.

Sébastien Roy:  (Laboratoire de Vision 3D / Université de Montréal, Canada)

Oliver Deussen -  "Modélisation et rendu de scènes botaniques complexes" Haut de page 11 décembre 2001 Résumé: Créer une scène avec une végétation complexe est un challenge pour deux raisons : la gestion d'une géométrie très complexe et la simulation d'une interaction complexe de la lumière. La discussion couvrira certains aspects de cet environement. Premièrement, une méthode de modélisation sera présentée permettant à l'utilisateur de générer interactivement des modèles de plantes en utilisant un petit nombres de composantes. Ces plantes sont ensuite combinées pour former un écosystème complexe en utilisant des outils interactifs. Des algorithmes de rendu efficace et réalistique seront décrits. Dans la dernière partie de la présentation on discutera sur quelques méthodes de rendu non-réalistique de la végétation.

Oliver Deussen: (University of Dresden)

Simon Gibson - "Retrouver les données géométrique et d'illumination  à partir de séquences d'images" Haut de page 16 novembre 2001 Résumé: Construire des modèles réalistiques des environements du monde réel est une tâche complexe, demandant de retrouver la représentation géométrique des objets ainsi que la description des caractéristiques de la reflection et de l'illumination des surfaces. Dans cette présentation, je présenterai plusieurs algorithmes que nous avons développé pour reconstruire de tel models à partir de séquences d'images ou vidéos. Premièrement, je discuterai des méthodes automatiques et semi-automatiques de calibration de caméra et de reconstruction géométriques. Ensuite, je donnerai les détails d'une nouvelle et flexible approche pour estimer les caractéristiques de la reflection et de l'illumination des surfaces qui utilisent des images HDR (High Dynamic-Range) et plusieurs sources de lumières virtuelles.

Simon Gibson (Advanced Interfaces Group, Department of Computer Science / University of Manchester, UK.)