On s'intéresse à deux domaines, la visualisation scientifique et le rendu, sous deux formes avancées, le rendu volumique et le rendu par immersion (réalité virtuelle).
Le cours débute par un rappel sur les outils et langages infographiques utilisés, la théorie de la couleur et de la vision, puis la théorie du rendu et un bref rappel des techniques courantes (éclairage/ombrage/raytracing)
On étudie ensuite la mise en oeuvre de ces outils dans les matériels haut de gamme actuel (carte graphiques avec textures et parallelisme), et les langages de commande associes (PHiGS, PeX,OpenGL, Inventor).
Dans un second temps, on étudiera d'une part la spécificité de la visualisation scientifique (gros volumes de données, champs scalaires, vectoriels, n-D, maillages orthogonaux, éléments finis, etc...) et la réalisation d'algorithmes optimisés au sens distribution de calcul entre calculateur massivement parallèle et station graphique haut de gamme (algorithmique: PVM, MPI, HPF, et outils: image numerique, 3D,2D, compressée - influence des hauts débits (ATM) et des protocoles (XIE,PeX,GLX)).
On regardera le cas spécifique de la visualisation volumique, l'utilisation de ray-tracing et de textures, ainsi que l'émergence d'autres algorithmes (rendu Fourier ou ondelettes).
Enfin, le cours discutera l'utilisation des techniques émergentes de l'immersion dans l'image ou les données, de l'interaction avec l'utilisateur ("réalité virtuelle"). On regardera le problème de l'obtention de la sensation d'immersion, des nouveaux peripheriques (positions/vue 3D/toucher...), de l'obtention de rendu temps réel (élagage/optimisation de la base de données, compression de l'information, etc...). Une liaison sera établie avec les techniques multi-media émergentes et on discutera les problèmes spécifiques de l'image à distance (compression MJPEG, langages etc...).
Bibliographie:
Computer Graphics: Principles and Pratice , J.Foley, A.Van Damme
Architecture des systemes pour la synthese d'images, C.Chaillou
La Realite Virtuelle, P.Coiffet
Enseignants associes au cours : S.Coquillart (INRIA), V.Bui Tran (IFP), G.Fertey (EDF)