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Barla, Pascal (1980-....).

Overview
Works: 10 works in 12 publications in 2 languages and 14 library holdings
Roles: Author, Thesis advisor, Other, Opponent
Publication Timeline
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Most widely held works by Pascal Barla
Modèles de représentation et d'acquisition pour le rendu expressif by Pascal Barla( Book )

3 editions published between 2006 and 2010 in English and held by 3 WorldCat member libraries worldwide

This thesis is structured along two research axes: First, in I investigateg the representation issues raised by the production of expressive images and animations, (that is to say, introducing the artistjuser's expressivity). It led me to propose solutions to practical problems in this domain. Second, I studied the acquisition of low-Ievel notion of styles from user-supplied examples. ln particular, I produced aquisition systems working on vector-based as weil as bitmap color images. Finally, I have been personally motivated by the fascinating field of human vision and its many links with expressive rende ring. Thus, throughout this thesis, I tried to build as many connections as possible between the two fields, hence building a framework where various expressive rendering approaches can be studied in a principled way
Specular motion and 3D shape estimation by Dicle N Dövencioglu( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Rendu stylisé de scènes 3D animées temps-réel by Alexandre Bleron( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

The goal of stylized rendering is to render 3D scenes in the visual style intended by an artist.This often entails reproducing, with some degree of automation,the visual features typically found in 2D illustrationsthat constitute the "style" of an artist.Examples of these features include the depiction of light and shade,the representation of the contours of objects,or the strokes on a canvas that make a painting.This field is relevant today in domains such as computer-generated animation orvideo games, where studios seek to differentiate themselveswith styles that deviate from photorealism.In this thesis, we explore stylization techniques that can be easilyinserted into existing real-time rendering pipelines, and propose two novel techniques in this domain.Our first contribution is a workflow that aims to facilitatethe design of complex stylized shading models for 3D objects.Designing a stylized shading model that follows artistic constraintsand stays consistent under a variety of lightingconditions and viewpoints is a difficult and time-consuming process.Specialized shading models intended for stylization existbut are still limited in the range of appearances and behaviors they can reproduce.We propose a way to build and experiment with complex shading modelsby combining several simple shading behaviors using a layered approach,which allows a more intuitive and efficient exploration of the design space of shading models.In our second contribution, we present a pipeline to render 3D scenes in painterly styles,simulating the appearance of brush strokes,using a combination of procedural noise andlocal image filtering in screen-space.Image filtering techniques can achieve a wide range of stylized effects on 2D pictures and video:our goal is to use those existing filtering techniques to stylize 3D scenes,in a way that is coherent with the underlying animation or camera movement.This is not a trivial process, as naive approaches to filtering in screen-spacecan introduce visual inconsistencies around the silhouette of objects.The proposed method ensures motion coherence by guiding filters with informationfrom G-buffers, and ensures a coherent stylization of silhouettes in a generic way
Real-time 2D manipulation of plausible 3D appearance using shading and geometry buffers by Carlos Jorge Zubiaga Pena( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Les artistes traditionnels peignent directement sur une toile et créent des apparences plausibles de scènes qui ressemblent au monde réel. A l'opposé, les artistes en informatique graphique définissent des objets dans une scène virtuelle (maillages 3D, matériaux et sources de lumière), et utilisent des algorithmes complexes (rendu) pour reproduire leur apparence. D'un côté, les techniques de peinture permettent de librement définir l'apparence. D'un autre côté, les techniques de rendu permettent de modifier séparément et dynamiquement les différents éléments qui définissent l'apparence. Dans cette thèse, nous présentons une approche intermédiaire pour manipuler l'apparence, qui permettent certaines manipulations en 3D en travaillant dans l'espace 2D. Mous étudions d'abord l'impact sur l'ombrage des matériaux, tenant en compte des matériaux comme des filtres passe-bande d'éclairage. Nous présentons ensuite un petit ensemble de relations statistiques locales entre les matériaux / l'éclairage et l'ombrage. Ces relations sont utilisées pour imiter les modifications sur le matériaux ou l'éclairage d'une image d'une sphère créée par un artiste. Les techniques connues sons le nom de LitSpheres / MatCaps utilisent ce genre d'images pour transférer leur apparence `a des objets de forme quelconque. Notre technique prouve la possibilité d'imiter les modifications 3D de la lumière et de matériaux à partir d'une image en 2D. Nous présentons une technique différente pour modifier le troisième élément impliqué dans l'aspect visuel d'un objet, sa géométrie. Dans ce cas, on utilise des rendus comme images d'entrée avec des images auxiliaires qui contiennent des informations 3D de la scène. Nous récupérons un ombrage indépendant de la géométrie pour chaque surface, ce qui nous demande de supposer qu'il n'y a pas de variations spatiales d'éclairage pour chaque surface. L'ombrage récupéré peut être utilisé pour modifier arbitrairement la forme locale de l'objet de manière interactive sans la nécessité de rendre `a nouveau la scène
Image structures : from augmented reality to image stylization by Jiazhou Chen( )

1 edition published in 2012 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux structures d'une image en général, et plus particulièrement aux gradients et aux contours. Ces dernières se sont révélées très importantes ces dernières années pour de nombreuses applications en infographie,telles que la réalité augmentée et la stylisation d'images et de vidéos. Le but de toute analyse des structures d'une image est de décrire à un haut-niveau la compréhension que l'on peut avoir de son contenu et de fournir les bases nécessaires à l'amélioration de la qualité des applications citées au-dessus, notamment la lisibilité, la précision, la cohérence spatiale et temporelle.Dans une premier temps, nous démontrons le rôle important que ces structures jouent pour des applications de type composition “Focus+Context”. Une telle approche est utilisée en réalité augmentée pour permettre la visualisation de parties d'une scènes qui sont normalement derrières ce que l'on peut observer dans un flux vidéo. L'utilisation d'une segmentation et de lignes caractéristiques permettent de mettre en avant et/ou de révéler les relations d'ordre entre les différents objets de la scène. Pour la synthèse d'images guidée par une fonction d'importance, de multiples styles de rendu sont combinés de manière cohérente grâce à l'utilisation d'une carte de gradients et une de saillance.Dans un deuxième temps, nous introduisons une nouvelle techniques qui permet de reconstruire de manière continue un champ de gradient, et ceci sans trop lisser les détails originaux contenus dans l'image. Pour cela, nous développons une nouvelle méthode d'approximation locale et de plus haut-degré pour des champs de gradients discrets et non-orientés. Cette méthode est basée sur le formalisme“moving least square” (MLS). Nous démontrons que notre approximation isotrope et linéaire est de meilleure qualité que le classique tenseur de structure : les détails sont mieux préservés et les instabilités sont réduites de manière significative. Nous démontrons aussi que notre nouveau champ de gradients apporte des améliorations à de nombreuses techniques de stylisation.Finalement, nous démontrons que l'utilisation d'une technique d'analyse de profil caractéristique par approximation polynomiale permet de distinguer les variations douces des zones dures. Les paramètres du profil sont utilisés comme des paramètres de stylisation tels que l'orientation des coups de pinceau, leur taille et leur opacité. Cela permet la création d'une large variété de styles de ligne
Rendu basé physique de micro-reflets by Xavier Chermain( )

1 edition published in 2019 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Glint rendering, useful for simulating the appearance of glittery materials, brushed metal or scratched plastic, is a theoretical and technical challenge in computer graphics. It involves the use of spatially varying patch bidirectional reflectance distribution functions (P-BRDFs) with high frequencies. In this thesis we propose two new P-BRDFs based on specular normal maps. Unlike the previous method [YHMR16], our first BRDF prevents any creation of energy through footprint-dependent normalisation. This normalisation is possible thanks to a new representation of the normal map based on a mixture of non-centered and non-axis aligned Beckmann NDFs. The second method improves the first one and prevents, for the first time, any creation and loss of energy, by simulating multiple scattering in the microgeometry. It enables artifact-free rendering of opaque and sparkling surfaces. In addition, we provide an optimal sampling algorithm using the visibility information of the normals. The key idea of this method is the definition of a V-cavity for each point of the surface. To simulate multiple scattering inside it, we compensate for the energy lost by a single scattering model, by reintegrating lost energy with an energy compensation BRDF. The rendering time and memory footprint of our methods are in the same order of magnitude than previous methods
Contrôle de l'apparence des matériaux anisotropes by Boris Raymond( )

1 edition published in 2016 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

In computer graphics, material appearance is a fundamental component of the final image quality. Many models have contributed to improve material appearance. Today, some materials remains hard to represent because of their complexity. Among them, anisotopic materials are especially complex and little studied. In this thesis, we propose a better comprehension of anisotropic materials providing a representation model and an editing tool to control their appearance. Our scratched material model is based on a light transport simulation in the micro-geometry of a scratch, preserves all the details and keeps an interactive rendering time. Our anisotropic reflections edition tool uses BRDF orientation fields to give the user the impression to draw or deform reflections directly on the surface
Systèmes de pavage pour l'échantillonnage by Florent Wachtel( )

1 edition published in 2015 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Avec l'avènement du calcul numérique, l'échantillonnage est devenu un outil crucial pour l'évaluation de fonctions dans de nombreux domaines. Il est employé dans le traitement de signaux unidimensionnels, pour le remaillage de surfaces et de volumes, ou encore pour le rendu d'images virtuelles par lancer de rayons avec l'évaluation de fonctions multidimensionnelles de brdf. Dans le domaine de l'informatique graphique, depuis les années 1980, de nombreux algorithmes d'échantillonnage ont été proposés afin d'améliorer la qualité d'évaluation à nombre d'échantillons constant, notamment dans des applications de lancer de rayons. La qualité des distributions générées par ces méthodes a progressivement convergé vers des propriétés spectrales dites blue-noise. À partir de 2012, de nouvelles méthodes d'échantillonnage ont été proposées, permettant de générer des distributions ayant des caractéristiques spectrales prédéterminées par l'utilisateur. Ce nouveau type d'approche donne la possibilité de contrôler les caractéristiques de la distribution générée afin d'obtenir un échantillonnage optimal pour un type d'application donné. Cependant, la plupart de ces méthodes sont difficilement utilisables dans des cas pratiques du fait de leur complexité. Les méthodes d'échantillonnage basées pavage introduites en 2004 pallient à ce problème en utilisant un pavage pour stocker des distributions d'échantillons pré-calculées de bonne qualité. L'échantillonnage est ensuite réalisé efficacement en construisant un pavage grâce à un ensemble de règles déterministes. Le problème majeur de ces méthodes basées pavage provient du fait que les défauts (régularités, anisotropie, etc) présents dans le pavage influent beaucoup sur la qualité de la distribution, conduisant à une dégradation systématique de la qualité d'échantillonnage. Ces défauts ce traduisent principalement par la présence de pics spectraux qui favorisent l'apparition de phénomènes d'aliasing. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la génération de systèmes de pavage destinés aux méthodes d'échantillonnage basées pavage. La mise au point d'un pavage doté de bonnes propriété spectrales permet de réduire drastiquement les défauts des précédentes méthodes d'échantillonnage basées pavage et ainsi de construire un système d'échantillonnage de complexité quasi-linéaire et de qualité équivalente aux meilleures méthodes d'échantillonnage actuelles. Pour parvenir à ce résultat, dans un premier temps, nous proposons une méthode algorithmique de génération de pavages qui permet de produire simplement une grande variété de pavages. Ceci nous permet d'explorer les différentes caractéristiques du pavage ayant un impact majeur sur la qualité finale de l'échantillonnage. Enfin, à partir de ces analyses, nous proposons un nouveau système de pavage adapté à l'échantillonnage, présentant de très bonne propriétés spectrales. Dans un deuxième temps, nous proposons une approche de construction d'un système d'échantillonnage à partir d'un système de pavage. Pour cela, nous définissons un indice structurel permettant d'associer un échantillon à chaque tuile du pavage et permettant d'obtenir une cohérence spatiale entre les échantillons. Cet indice structurel permet d'optimiser la position de chaque échantillon de manière cohérente avec une méthode externe. Finalement, le système conçu permet ainsi de générer des distributions d'échantillons avec contrôle spectral de manière quasi-linéaire à plus d'un million d'échantillons par seconde
Communication expressive de la forme au travers de l'éclairement et du rendu au trait by Romain Vergne( )

1 edition published in 2010 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Le rendu expressif a pour objectif de développer des algorithmes qui donnent la possibilité aux utilisateurs de créer des images artistiques. Il permet non-seulement de reproduire des styles traditionnels, mais surtout de communiquer un message spécifique avec un style qui lui correspond. Dans ce manuscrit, nous proposons de nouvelles solutions pour réintroduire la forme, souvent masquée dans les images réalistes. Nous montrons tout d'abord comment extraire les informations de surface pertinentes sur des objets 3D dynamiques, en nous basant sur les caractéristiques du système visuel humain, de sorte à obtenir des informations qui fournissent des niveaux de détail automatiques tout en prenant le point de vue en compte. Dans un deuxième temps, nous utilisons ces données extraites à la surface des objets 3D pour les intégrer en temps réel dans des styles variés, allant du rendu minimaliste noir et blanc au dessin au trait, en passant par des résultats réalistes
Représentation hybride pour la modélisation géométrique interactive by Simon Boyé( )

1 edition published in 2012 in French and held by 1 WorldCat member library worldwide

Nowadays, virtual objects have become omnipresent. We can find them in various domains such as entertainment (movies, video games, etc.), computer-aided design or virtual reality. Our main focus in this document is the modeling of 3D objects in the domain of artistic creation, where rich images creation requires highly detailed and complex models.Subdivision surfaces, the most used surface representation in this domain, quickly become very dense as the user add details, and manual handling of the connectivity becomes too cumbersome. A standard approach to handle the complexity of such models is to separate the overall shape of the surface and the details. Although, these detail maps are often stored in bitmap images that does not provide the advantages of vectorial representation, which complicate some tasks, like animation.In this document, we present two new vectorial representations: the first one for the base surface, the second one for the detail maps. For the later, we use a vectorial representation called diffusion images that allow to create smooth or sharp variations from a small set of constraints. This enables us to represent geometry as well as color or any other parameter required for rendering, while keeping high-level controls.Our first contribution is a surface representation, called LS3, based on the combination of subdivision surfaces and point set surfaces. This approach reduces notably artifacts that subdivision surfaces produce around so called extraordinary vertices. We also present a numerical analysis of the mathematical properties of these surfaces, that show that they behave at least as well as classical subdivision schemes.Our second contribution is a solver for diffusion images that has the particularity to produce as output a denser vectorial representation which is light and fast to evaluate. We show the advantages of this approach on several examples that would be hard or impossible to produce with former methods.To conclude, we show how these two contributions can be used together to obtain a fully vectorial surface representation able to produce detailed surfaces without needing to deal with complex connectivity
 
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