Informatique graphique avancée (IG3DA / IMA904)

M2, Filière IGR, Telecom-Paristech

Informations pratiques
Responsables du cours: Jean-Marc Thiery Intervenants: Jean-Marc Thiery, Jonathan Fabrizio, Kiwon Um.

Les étudiants suivant cet enseignement pourront compléter leur formation en informatique graphique débutée en filière IGR en M1. Seront abordées plus en profondeur les notions avancées de rendu off-line et direct, ainsi que des notions de géométrie discrète et simulation ayant un large panel d'applications en Informatique Graphique.

Les étudiants devront choisir en début de cours un article de recherche parmi la liste proposée, l'analyser et implémenter une partie (contraintes: C++, OpenGL). Tous les articles ne demandant pas la même quantité de travail, les étudiants sont invité à vérifier avec le responsable du cours quels résultats sont attendus s'ils ont des questions à ce sujet.

Une soutenance de présentation des articles aura lieu à mi-parcours. Finalement, l'implémentation devra être rendue avant la dernière séance, qui sera consacrée à une deuxième soutenance de présentation de l'implémentation réalisée et de l'analyse des résultats.

Le cours comportera de nombreux Travaux Pratiques, afin de permettre aux étudiants de maĆ®triser en profondeur les aspects abordés. Afin de permettre aux étudiants d'analyser en profondeur l'article de recherche choisi, certaines séances seront libérées dans l'emploi du temps.

Évaluation: Travaux Pratiques (15%), Séminaire de présentation à mi-parcours (25%), Soutenance finale (25%), Travail rendu (code - 35%).

Prérequis
Les étudiants doivent avoir suivi les cours IGR201 et IGR202 de la filière IGR en M1 à Telecom ParisTech (ou équivalent).
Les notions suivantes doivent avoir été vues:
  • vertex / fragment shaders
  • common lighting models (rendering equation, microfacets models, ...)
  • textures
  • ambient occlusion
  • spatial structures for accelerated queries (octrees, kdtrees)
  • introduction to mesh processing (simplification, subdivision, filtering, parameterization)
  • introduction to raytracing
  • Planning:
  • Vendredi 20/09, 8h30 - 12h45, C48 (Telecom-Paris) / Jonathan Fabrizio
    Leçon: Rendu offline (équation du rendu, ray tracing, path tracing, photon-mapping, ...).
    support de cours accessible ici

  • Vendredi 27/09, 8h30 - 12h45, C49 (Telecom-Paris) / Jonathan Fabrizio
    Travaux Pratiques: Ray tracing.
    support de cours accessible ici

  • Vendredi 04/10, 8h30 - 12h45, C48 (Telecom-Paris) / Jonathan Fabrizio
    Leçon: Rendu direct avancé 1
    support de cours accessible ici

  • Vendredi 11/10, 8h30 - 12h45, F503 (Telecom-Paris) / Jonathan Fabrizio
    Leçon: Rendu direct avancé 2
    support de cours accessible ici

  • Vendredi 18/10, 8h30 - 12h45, C48 (Telecom-Paris) / Jonathan Fabrizio
    Travaux Pratiques: Rendu direct avancé
    support de cours accessible ici

  • Vendredi 25/10
    Séance libre - travail personnel sur l'analyse de l'article de recherche.

  • Vendredi 08/11:
    Soutenance à mi-parcours.

  • Vendredi 22/11: Jean-Marc Thiery
    Leçon/TP: Déformation de surfaces (ARAP / deformation transfer / shape interpolation).
    Supports de cours: 01_introduction , 02-arap , 03-def_transfer , 04-shape_interpolation , 05-others

  • Vendredi 29/11: Jean-Marc Thiery
    Leçon: Déformation de surfaces par structures de contrôle (brushes / skeletons / cages).
    Supports de cours: 01_intro , 02_skeletal_deformations , 03_cages , 04_extended , 04_extended , dog1.blend , dog2.blend , egg.blend , Trixie.blend

  • Vendredi 06/12: 0A2014 / Jean-Marc Thiery
    Leçon/TP: Analyse spectrale des surfaces.

  • Vendredi 13/12: 0A2014 / Jean-Marc Thiery
    Leçon/TP: Paramétrisation de surfaces.

  • Vendredi 10/01/2020: 0A2014 / Kiwon Um (intervention en anglais)
    Leçon/TP: Introduction to Fluids Simulation in Graphics.
    Class material available on K. Um webpage

  • Vendredi 17/01/2020: Amphi 6 / Kiwon Um (intervention en anglais)
    Leçon: Practical techniques for Advanced Fluids Simulation in Graphics.
    Class material available on K. Um webpage

  • Vendredi 24/01/2020:
    Séance libre - travail personnel sur l'implémentation de l'article de recherche.

  • Vendredi 07/02/2020: 0A214
    Soutenance finale.

  • Liste d'articles: (à compléter)
    Rendering:
  • Variance Soft Shadow Mapping
  • A new microflake model with microscopic self-shadowing for accurate volume downsampling
  • Mesh Color Textures
  • Real-time Cloth Rendering with Fiber-level Detail
  • Real-Time Linear BRDF MIP-Mapping , (see also video)
  • Hybrid mesh-volume LoDs for all-scale pre-filtering of complex 3D assets
  • Practical Multiple Scattering for Rough Surfaces
  • Position-Normal Distributions for Efficient Rendering of Specular Microstructure , (see also video)
  • Compressed Multiresolution Hierarchies for High-Quality Precomputed Shadows
  • Opacity Optimization for 3D Line Fields
  • Geometry / Simulation:
  • Symmetry Factored Embedding And Distance
  • Interior Distance Using Barycentric Coordinates
  • Partial and Approximate Symmetry Detection for 3D Geometry
  • Vector Field Based Shape Deformations
  • Single View 3D Curve
  • Characterizing Shape Using Conformal Factors
  • Structure-Aware Mesh Decimation
  • Adaptive quad mesh simplification
  • FEPR: Fast Energy Projection for Real-Time Simulation of Deformable Objects
  • Interactive Wood Combustion for Botanical Tree Models
  • Accurate Synthesis of Multi-Class Disk Distributions
  • Interactive Modeling and Authoring of Climbing Plants
  • Interactive Generation of Time-evolving, Snow-Covered Landscapes with Avalanches