Cartographie des bosses: Bump Mapping : explorer la profondeur de la vision par ordinateur

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce que le Bump Mapping ?

Créer l’apparence de bosses et de rides sur la surface d’un objet est l’objectif de la technique de mappage de texture connue sous le nom de bump mapping, utilisée en infographie. Ceci peut être accompli en perturbant les normales de surface de l'objet, puis en utilisant la normale perturbée dans les calculs effectués pour l'éclairage. Le résultat final est une surface qui semble plus bosselée que lisse, même si la surface de l'objet sur lequel on travaille reste inchangée. En 1978, James Blinn a jeté les bases du concept de bump mapping.

Comment vous en bénéficierez

(I) Informations et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Bump mapping

Chapitre 2 : Mappage de texture

Chapitre 3 : Cartographie normale

Chapitre 4 : Éclairage par pixel

Chapitre 5 : Carte de hauteur

Chapitre 6 : Auto-observation

Chapitre 7 : Cartographie des déplacements

Chapitre 8 : Détection des collisions

Chapitre 9 : Ombrage Gouraud

Chapitre 10 : Ombrage de Phong

(II) Répondre aux principales questions du public sur le bump mapping.

(III) Exemples concrets d'utilisation du bump mapping dans de nombreux domaines.

À qui s'adresse ce livre

Professionnels, étudiants de premier cycle et des cycles supérieurs, passionnés, amateurs et ceux qui souhaitent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de Bump Mapping.

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 5 mai 2024

Aperçu du livre

Cartographie des reliefs

Bump Mapping : exploration de la profondeur dans la vision par ordinateur

Fouad Sabry est l'ancien responsable régional du développement commercial pour les applications chez Hewlett Packard pour l'Europe du Sud, le Moyen-Orient et l'Afrique. Fouad est titulaire d'un baccalauréat ès sciences des systèmes informatiques et du contrôle automatique, d'une double maîtrise, d'une maîtrise en administration des affaires et d'une maîtrise en gestion des technologies de l'information, de l'Université de Melbourne en Australie. Fouad a plus de 25 ans d'expérience dans les technologies de l'information et de la communication, travaillant dans des entreprises locales, régionales et internationales, telles que Vodafone et des machines professionnelles internationales. Actuellement, Fouad est un entrepreneur, auteur, futuriste, axé sur les technologies émergentes et les solutions industrielles, et fondateur de l'initiative One Billion Knowledge.

Un milliard de connaissances

Cartographie des reliefs

Bump Mapping : exploration de la profondeur dans la vision par ordinateur

Fouad Sabry

Copyright

Bump Mapping © 2024 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme que ce soit ou par quelque moyen électronique ou mécanique que ce soit, y compris les systèmes de stockage et de récupération d'informations, sans l'autorisation écrite de l'auteur. La seule exception est celle d'un critique, qui peut citer de courts extraits dans une critique.

Couverture dessinée par Fouad Sabry.

Bien que toutes les précautions aient été prises dans la préparation de ce livre, les auteurs et les éditeurs n'assument aucune responsabilité pour les erreurs ou omissions, ou pour les dommages résultant de l'utilisation des informations contenues dans le présent document.

Table des matières

Chapitre 1 : Cartographie des reliefs

Chapitre 2 : Mappage de texture

Chapitre 3 : Mappage des normales

Chapitre 4 : Éclairage par pixel

Chapitre 5 : Heightmap

Chapitre 6 : L'auto-ombrage

Chapitre 7 : Cartographie des déplacements

Chapitre 8 : Détection des collisions

Chapitre 9 : L'ombrage de Gouraud

Chapitre 10 : L'ombrage du Phong

Appendice

À propos de l'auteur

Chapitre 1 : Cartographie des reliefs

Cartographie des reliefs

Le mappage normal est le type de mappage de relief le plus répandu.

Le bump mapping est une technique d'infographie qui simule des déplacements de surface mineurs pour rendre une surface affichée plus réaliste. Cependant, contrairement au mappage de déplacement, la géométrie de la surface n'est pas modifiée. Au lieu de cela, seule la normale de surface est modifiée pour simuler un déplacement. La normale de surface modifiée est ensuite utilisée pour les calculs d'éclairage (en utilisant, par exemple, le modèle de réflexion de Phong), ce qui donne une surface qui semble détaillée plutôt que lisse.

Le mappage de relief est beaucoup plus rapide et utilise moins de ressources que le mappage de déplacement pour le même degré de détail, car la géométrie reste inchangée.

En plus d'améliorer la sensation de profondeur, il existe des extensions qui modifient d'autres caractéristiques de surface. La cartographie de l'horizon et la cartographie de parallaxe sont deux de ces extensions. Par conséquent, les silhouettes et les ombres restent inchangées, ce qui est particulièrement évident pour les déplacements simulés plus importants. Cette contrainte peut être contournée grâce à l'utilisation de techniques telles que la cartographie de déplacement dans laquelle les bosses sont placées sur la surface ou sur une isosurface.

Il existe deux techniques de base de bump mapping. La première méthode simule le déplacement de surface à l'aide d'une carte de hauteur, ce qui entraîne une modification de la normale. Il s'agit de la technique développée par Blinn et est généralement appelée cartographie de relief, sauf indication contraire. Les étapes de cette méthode sont résumées comme suit.

Avant qu'un calcul d'éclairage ne soit effectué pour chaque point visible (ou pixel) sur la surface d'un objet, la surface de l'objet est mappée :

Consultez la hauteur dans la carte de hauteur qui correspond à l'emplacement de la surface.

Calculez la normale de surface de la heightmap, souvent à l'aide de la méthode des différences finies.

Combinez la normale de surface du deuxième pas avec la normale de surface réelle (« géométrique ») de sorte que la normale combinée pointe dans une direction différente.

Calculez l'interaction entre la nouvelle surface « bosselée » et les lumières de la scène à l'aide d'un modèle tel que le modèle de réflexion de Phong.

En conséquence, la surface semble avoir une profondeur réelle. Le programme veille également à ce que l'aspect de la surface change au fur et à mesure que l'éclairage de la scène est manipulé.

L'autre méthode consiste