Amplification de scènes virtuelles naturelles - HDR de l'INSA Lyon
Hdr Année : 2024

Amplification of natural virtual scenes

Amplification de scènes virtuelles naturelles

Adrien Peytavie

Résumé

The design of virtual landscapes represents a significant challenge in computer graphics, aiming to faithfully replicate our daily environment through detailed modeling of terrains, vegetation, urban centers, watercourses, and other complex interactive elements. The increasing demand for virtual world creation necessitates increasingly realistic models to provide optimal immersion for users, broaden exploration possibilities, and enhance overall experience. This manuscript highlights various methods for modeling natural virtual scenes, exploring procedural generation and physical simulation approaches. The methods presented demonstrate modeling capabilities adapted to specific targeted applications. In this context, my research aims to design virtual landscapes that meet high standards of creativity, realism, diversity, and comprehensive representation of observed phenomena on our planet. Several studies are presented on modeling diverse phenomena to enhance a landscape from an initial bare terrain. Firstly, a hierarchical modeling of large-scale river networks is discussed, achieving precision suitable for animating watercourses. Secondly, a method is proposed to enhance the realism of simulated ecosystems by introducing diversity among individuals, including comprehensive modeling of organisms' lifecycle from creation to decomposition in the scene. Additionally, an approach to modeling arid deserts is presented, highlighting the wind-driven mechanisms responsible for these formations, along with a method to simulate glacier evolution. Finally, I conclude by presenting a method to dynamically populate virtual scenes with objects, emphasizing interactions between them and emphasizing the level of user control for positioning these elements.
La conception de paysages virtuels constitue un défi majeur en informatique graphique, visant à reproduire fidèlement notre environnement quotidien à travers la modélisation détaillée de terrains, végétation, centres urbains, cours d'eau, et autres éléments complexes. L'augmentation de la demande pour la création d'univers virtuels nécessite des modèles de plus en plus réalistes pour offrir une immersion optimale à l'utilisateur, élargir les perspectives d'exploration et améliorer l'expérience globale. Ce manuscrit met en lumière différentes méthodes de modélisation de scènes virtuelles naturelles, explorant diverses approches par génération procédurale et simulation physique. Les méthodes présentées démontrent les capacités de modélisation adaptées aux applications spécifiques visées. Dans ce cadre, mes recherches visent à concevoir des paysages virtuels qui répondent aux critères souvent antagonistes de créativité, de réalisme, de diversité et de représentation étendue des phénomènes observés sur notre planète. Je présente ainsi plusieurs études sur la modélisation de divers phénomènes visant à amplifier un paysage à partir d'un terrain initial vierge. En premier lieu, une modélisation hiérarchique des réseaux fluviaux à grande échelle est exposée, atteignant une précision permettant d'animer les cours d'eau. Ensuite, une méthode est proposée pour accroître le réalisme des écosystèmes simulés en introduisant une diversité parmi les individus, incluant la modélisation complète du cycle de vie des organismes, de leur création à leur décomposition dans la scène. Dans un troisième temps, une approche de modélisation des déserts arides est présentée, mettant en lumière les mécanismes éoliens à l'origine de ces formations, ainsi qu'une méthode pour modéliser l'évolution des glaciers dans les déserts froids. Enfin, je termine en exposant une méthode pour peupler dynamiquement des scènes virtuelles par des objets, en mettant en avant les interactions entre ceux-ci et en soulignant le niveau de contrôle offert à l'utilisateur pour le positionnement de ces éléments.
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Origine Fichiers produits par l'(les) auteur(s)

Dates et versions

tel-04796758 , version 1 (21-11-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04796758 , version 1

Citer

Adrien Peytavie. Amplification de scènes virtuelles naturelles. Informatique [cs]. Université Claude Bernard - Lyon1, 2024. ⟨tel-04796758⟩
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