Cet ouvrage s'adresse aux étudiants de DUT d'infographie et de deuxième cycle d'infographie et d'informatique.

Cinéma, publicité, jeux vidéos... L'infographie est aujourd'hui omniprésente dans tous les métiers de l'image. La qualité des images générées avec des ordinateurs dépend de nombreux paramètres tels que la justesse de la modélisation géométrique des objets représentés, le calcul des parties cachées ou la représentation des éclairages.

Ce cours est une introduction aux algorithmes qui permettent la modélisation en 3D. Supposant étonnamment peu de pré-requis, il fait le tour des modèles et techniques incontournables du domaine :

• Infographie 2D: tracé de droites, remplissage de polygones, fenêtrage
• Modélisation géométrique: construction des courbes, des surfaces complexes
• Affichage interactif: élimination des parties cachées, modèles d'illumination, textures
• Navigation et animation: déplacement d'une caméra ou d'un objet dans une scène 3D
• Rendu réaliste: lancer de rayons, transparence...
• Techniques avancées: accélération et optimisation, échantillonnage stochastique

Ce livre permet une compréhension complète de ces modèles et algorithmes, avec des rappels de notions mathématiques et de nombreux exercices corrigés. Un guide et un support logiciel sont disponibles sur le web.

• Images 2D et quelques primitives graphiques
  • Préliminaires : images numériques et couleurs
  • Dessiner une droite
  • Remplissage de polygones
  • Fenêtrage de polygones 2D
• Modélisation de courbes
  • Matrices
  • Courbes paramétrées
  • Courbes hermitiennes et de Bézier
  • Courbes B-splines
  • Courbes d'interpolation
• Modélisation de surfaces
  • Polyèdres et quadriques
  • Modélisation 3D à l'aide de courbes planes
  • Surfaces de Bézier
  • Surfaces B-splines
  • Outils pour la modélisation
• Affichage rapide
  • Elimination des parties cachées : algorithme du z-buffer
  • Modèles d'illumination
  • Interpolation de valeurs aux sommets, lissage, textures
• Navigation et animation
  • Applications affines et matrices
  • Changement de repères et navigation
  • Navigation
  • Animation
• Rendu réaliste : lancer de rayons
  • Principe du lancer de rayons
  • Calcul d'intersections rayon-objet
  • Modèles d'illumination pour le lancer de rayons
  • Accélération du lancer de rayons par octrees
  • Sources étendues, échantillonnage stochastique
• Corrigés des exercices