Invités
Jaroslav Krivanek
Biography
Jaroslav is an associate professor of computer science at Charles University, Prague, and a co-founder and the Director of Research of Render Legion and Chaos Group, the companies behind Corona and V-ray renderers. Previously, he was affiliated with Cornell University, Czech Technical University, Prague, and University of Central Florida. Jaroslav received his Ph.D. from INRIA Rennes, France. His primary research interest is in realistic rendering, especially Monte Carlo methods for light transport simulation. His technology was adopted, among other, by Weta Digital, PIXAR, Allegorithmic, and of course Render Legion and Chaos Group. Jaroslav was selected for the New Europe 100 “list of outstanding challengers from Central and Eastern Europe”.
From nuclear reactors to pretty pictures and 3D prints
Computer generated images have become a natural part of our lives and, at the same time, 3D printing technology is maturing and becoming more and more widespread. In this talk, I discuss some of my research on the tech behind generating photorealistic images and controlling appearance of 3D prints. I show that these two seemingly different topics share the same basis: accurate simulation of the behavior of light. Origins of this computational problem can be traced back to the development of first nuclear weapons in the Manhattan project, and to names like von Neumann, Fermi, or Ulam. I will show how some of the lessons learned from these very roots have been used to boost performance of production renderers, such as Corona or V-ray.
Peter Wonka
Biography
Peter Wonka is Full Professor in Computer Science at King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) and Associate Director of the Visual Computing Center (VCC). Peter Wonka received his doctorate from the Technical University of Vienna in computer science. Additionally, he received a Masters of Science in Urban Planning from the same institution. After his PhD, Dr. Wonka worked as postdoctoral researcher at the Georgia Institute of Technology and as faculty at Arizona State University. His research interests include various topics in computer graphics, computer vision, remote sensing, image processing, visualization, machine learning, and data mining. He currently serves as Associate Editor for ACM Transactions on Graphics, IEEE Computer Graphics and Applications, and IEEE Transactions on Graphics and Visualization.
Computational Urban Design
In this talk I would like to discuss different strategies to generate urban designs. First, I will discuss rule-based procedural modeling as a tool to generate complete cities, including buildings and streets. I will present the initial split grammars including multiple extensions. Second, I will discuss optimization-based algorithms for urban design. Third, I will talk about machine learning techniques for urban design and including a discussion of challenges for applying deep learning.
Intervenants pour la journée jeunes chercheurs
Maud Marchal
Biographie
Maud Marchal est maître de Conférences à l'INSA de Rennes depuis 2008 et membre du laboratoire IRISA. Elle est également membre junior de l'Institut Universitaire de France depuis 2018. Ses principales thématiques de recherche s'inscrivent dans le contexte de l'informatique graphique et de la réalité virtuelle et portent principalement sur : la modélisation et la simulation physique d'environnements virtuels, l'interaction 3D avec des mondes virtuels, le rendu haptique et plus généralement multimodal d'environnements virtuels. Maud Marchal a obtenu son doctorat de l'Université Joseph Fourier à Grenoble en 2006. Elle a soutenu son habilitation à Diriger des Recherches en 2014. En 2018, Maud Marchal a été program chair de la conférence IEEE Virtual Reality et conference chair de l'ACM SIGGRAPH/Eurographics Symposium on Computer Animation.
Résumé
Bien plus que le rendu purement visuel d'environnement virtuel, la réalité virtuelle aspire à -littéralement- immerger l'utilisateur dans le monde virtuel. L'utilisateur peut ainsi interagir avec le contenu numérique et percevoir les effets de ses actions au travers de différents retours sensoriels. Permettre une véritable immersion de l'utilisateur dans des environnements virtuels de plus en plus complexes confronte la recherche en réalité virtuelle à des défis importants: les gestes de l'utilisateur doivent être capturés puis directement transmis au monde virtuel afin de le modifier en temps-réel. Les retours sensoriels ne sont pas uniquement visuels mais doivent être combinés avec les retours auditifs ou haptiques dans une réponse globale multimodale. Dans cette présentation, nous revisiterons les principaux défis autour de la boucle d'interaction 3D avec les environnements virtuels, avec des illustrations autour de : (1) la modélisation et la simulation dans les mondes virtuels d'environnements physiques plausibles; (2) la mise en place de retours sensoriels multimodaux vers l'utilisateur intégrant des composantes visuelles, haptiques et/ou sonores, (3) la conception de nouvelles techniques d'interactions 3D permettant de prendre en compte l'interaction physique de l'utilisateur avec le monde virtuel dans toute sa richesse.
David Coeurjolly
Biographie
David Coeurjolly est Directeur de Recherches CNRS depuis octobre 2011 au laboratoire LIRIS. Ses activités s'inscrivent principalement dans le contexte de l'analyse de formes et le traitement de géométrie par des outils de géométrie discrète. A l'issue d'un doctorat en informatique de l'Université Lumière Lyon2 en géométrie discrète en 2002, David Coeurjolly a ensuite rejoint le LIRIS en tant que chargé de recherches CNRS en 2003. Il a ensuite reçu une médaille de bronze du CNRS en 2009 pour ses activités en géométrie discrète et a soutenu son HDR en 2007. Impliqué dans la direction du GDR IGRV, de la Fédération Informatique de Lyon, et des structures recherches nationales et internationales de géométrie discrètes (Steering Committee DGCI, IAPR TC18), David Coeurjolly est également co-animateur de la bibliothèque communautaire open source DGtal (dgtal.org).
Résumé
La géométrie discrète (ou digital geometry en anglais) est un domaine du traitement géométrique et topologique de formes qui s'intéresse spécifiquement à l'analyse d'objets définis sur des grilles régulières ou des réseaux. Cette thématique s'intègre, au moins d'un point de vue historique, dans l'analyse de formes dans des images numériques. Elle trouve écho à de nombreuses disciplines utilisant ce type de données, issues d'appareils d'acquisition tomographique (imagerie médicale, science des matériaux, glaciologie...) ou pour modéliser des phénomènes naturels ou objets modélisés (informatique graphique, mathématiques discrètes, simulation...). Ayant des liens très forts avec la géométrie algorithmique, l'informatique graphique et les mathématiques discrètes, la géométrie discrète se distingue par son attachement au caractère régulier des données définies sur une grille et donc aux propriétés arithmétiques issues de la représentation des coordonnées en nombres entiers. L'idée de cette présentation sera de mettre l'accent sur certaines spécificités du modèle discret en s'appuyant sur quelques exemples d'analyse géométrique et de modélisation de formes 3D de voxels. Je présenterai également la bibliothèque open source et communautaire DGtal (DGtal.org) qui centralise beaucoup d'algorithmiques de traitement numérique de formes sur ce type de données. Lien vers la présentation
Annie Luciani
Biographie
Après ses études d'ingénieur en électronique à l'ENSERG, Annie Luciani, a commencé son travail de recherche en animation par ordinateur, et plus généralement sur les arts visuels dynamiques numériques, en 1976 au sein de l'ACROE, association qu'elle a co-fondé avec Claude Cadoz et Jean-Loup Florens. Annie Luciani a été ingénieur de recherche du ministère de la culture, et directrice du laboratoire ICA, laboratoire dans lequel elle a été responsable de la thématique «Technologies pour les Arts Visuels Dynamiques». Elle a proposé le paradigme de la modélisation physique pour l'animation d'images, qu'elle a été l'une des premières à expérimenter. Le concept de modélisation masses-interactions qu'elle a fondé avec ses collègues a donné lieu à plusieurs réalisations logicielles: le moteur de modélisation et de simulation CORDIS-ANIMA, le premier modeleur interactif basé physique ANIMA, jusqu'aux outils logiciels actuels de modélisation, de simulation et de visualisation physique MIMESIS et Gravure Dynamique. Il a également donné lieu à plusieurs modèles : objets rigides et déformables, mouvements dansés, véhicules, sables, fumées, pâtes, foules … Elle a également introduit le concept d'interaction à retour d'effort dans l'animation par modèles physiques. Elle a encadré de nombreux stages de master et de thèses, sur la thématique de la modélisation physique rétroactive pour l'animation par ordinateur et ses usages en arts. Elle a elle-même réalisé 8 créations artistiques.
Résumé
La modélisation physique pour la synthèse du mouvement visuel : Pourquoi ? Comment ?
- Théorie et exemples -
L'animation par ordinateur fait appel aujourd'hui assez souvent à la modélisation physique.Dans ce domaine, plusieurs approches sont possibles incluant la modélisation d'effets au cas par cas, la modélisation par catégories de phénomènes (corps rigides, objets déformables, phénomènes naturels tels que fluides, fumées, etc., phénomènes collectifs tels que foules, et bien d'autres encore), ou encore la modélisation de plusieurs catégories de phénomènes par des méthodes plus génériques. Nous commencerons par expliciter les points méthodologiques principaux d'une activité de modélisation : qu'est ce que modéliser ? comment ? pourquoi ? en particulier lorsqu'il s'agit de modélisation dite « physique » du mouvement. Puis nous illustrerons sur un ou deux exemples de phénomènes réputés complexes (sable et fumée) comment se mène un tel processus de modélisation. Nous donnerons ensuite un ensemble de résultats qui ont été obtenu par le laboratoire en matière de modélisation d'une grande variété de catégories d'effets dynamiques à l'aide du formalisme générique de modélisation physique pour le mouvement qu'est le formalisme CORDIS-ANIMA et le modeleur MIMESIS qui l'utilise, tous deux basés sur la physique du point en interaction. Enfin nous conclurons sur comment pourrait se compléter un pipeline d'animation utilisant in tel principe de modélisation physique basé point pour inclure les éléments topologiques et géométriques nécessaires à la création d'images animées. Lien vers la présentation
Bibliographie : tous les articles sont disponibles sur HAL
https://hal.archives-ouvertes.fr/ACROE-ICA
Formalisme
- Annie Luciani, Stéphane Jimenez, Jean-Loup Florens, Claude Cadoz, Olivier Raoult, "Computational physics : a modeler simulator for animated physical objects", Proceedings of the Eurographics'91 n. Vienna, Austria, Septembre 91, Editeur Elsevier
- Annie Luciani, Claude Cadoz. "Utilisation de modèles mécaniques et géométriques pour la synthèse sonore et le contrôle d'images animées", CESTA, Nice 1986
Corps rigides fracturables
- Annie Luciani, Arnaud Godard. « Construction d'objets physiques obtenus par assemblage physique : modèles et animation", Revue internationale de CFAO et d'informatique graphique, vol 12, n°1-2, 1997, Hermes Editeur, pp111-130
Corps hétérogènes
- Benoit Chanclou, Annie Luciani, Arash Habibi. "Physical models of loose soils marked by a moving object" - Proc. of Computer Animation 96 - IEEE computer Soc Press - 1996 - pp36-46
Matériaux granulaires
- Annie Luciani, Arash Habibi , Emmanuel Manzotti. "A Multi-scale Physical Models of Granular Materials", Proc. of Graphics Interface '95, 16-19 May 1995, Quebec City, Canada - pp136-146
- Luciani (A), Guilbaud (C). Modèle physique de matériaux granulaires 3D et visualisation par extraction de la topologie dynamique. Revue de CFAO et d'informatique graphique. 2003/07
Foules
- Laure Heïgeas, Annie Luciani, Joelle Thollot, Nicolas Castagné. « A Physically-Based Particle Model of Emergent Crowd Behaviors ». Graphicon 2003
Sables-Pâtes-Fumées
- Arash Habibi, Annie Luciani, Alexis Vapillon. « A physically-based model for the simulation of reactive turbulent objects»- Conference Proceedings Fourth WSCG'96 - N.M. Thalmann & V. Skala Ed. - University of West Bohemia - Csech Republic - pp113-122
- Annie Luciani. « From granular avalanches to fluid turbulences through oozing pastes : A mesoscopic physically-based particle model ». Graphicon 2000
Déchirements, fractures
- Annie Luciani, Ali Allaoui, Nicolas Castagné, Emmanuelle Darles, Xavier Skapinet al. MORPHO-Map: A new way to model animation of topological transformations.9th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP/GRAPP), Jan 2014, Lisbonne, France. 13 p., 2014
- Jérémy Riffet, Nicolas Castagne, Emmanuelle Darles, Annie Luciani. « A Physics – Topology – Geometry Modelling And Simulation Pipeline. Application To Cracking And Tearing Phenomena. VISIGRAPP 2018
Xavier Granier
Biographie
Les activités de recherche de Xavier Granier concernent le rendu réaliste et les calculs de simulation d'éclairage. Il a étendu ces domaine d'interet à l'acquisition et à la modélisation de matériaux et de sources de lumières (à l'université de Colombie britanique à Vancouver au Canada), ainsi qu'au rendu expressif. Actuellement, son activité principale concerne la simulation physique de phenomènes optique a la frontière entre le graphique et la physique optique.
Résumé
Outils optiques et informatiques pour aller au-delà de l'imagerie traditionnelle. Ces 15 dernières années ont permis de revoir la manière dont on considère un capteur. Il n'est plus qu'une seule grille régulière de couleur, mais il permet d'aller chercher des informations radiométriques, et capturer des champs lumineux. Dans ce cours, nous présenterons un tour d'horizon rapide des techniques utilisées, mais aussi des réflexions que cela impose sur notre manière de voire la capture et la génération d'images dans notre domaine scientifique. Lien vers la présentation
