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Philippe Porral a le plaisir de vous inviter à sa soutenance de thèse qui, sous réserve de l’avis favorable des rapporteurs, se déroulera le Vendredi 16 décembre 2016 à 14h00, à l’Ecole des Mines de Paris, 60 boulevard Saint Michel 75006, en salle L118.

La thèse s’intitule Environnements Lumineux Naturels en mode:  Spectral et Polarisé – Modélisation, Acquisition, Simulation.

Composition du Jury:

M. Philippe Fuchs        (Directeur de thèse)
M. Patrick Callet        (Co Directeur de thèse)
M. Daniel Meneveaux      (Rapporteur)
M. Christophe Renaud     (Rapporteur)
M. Tamy Boubekeur        (Examinateur)
M. Jean-Philippe Farrugia (Examinateur)
M  Stéphane Delalande     (Examinateur)
M. Vincent Roussarie      (Examinateur)
M. Thomas Muller          (Invité)

Résumé:

Dans le domaine de la synthèse d’image, la simulation de l’apparence visuelle des matériaux nécessite, la résolution rigoureuse de l’équation du transport de la lumière. Cela implique la prise en compte de tous les éléments pouvant avoir une influence sur la luminance spectrale énergétique reçue par l’œil humain.
Evidemment, les propriétés de réflectance des matériaux ont un impact prépondérant dans les calculs, mais d’autres propriétés non négligeables de la lumière, que sont sa répartition spectrale et sa polarisation, doivent être incluses pour produire des résultats optiquement corrects.
La caractérisation, à la fois par mesures, simulations ou modélisations, des propriétés de réflectance des matériaux, comme les peintures et vernis, les métaux et alliages, les verres, les matières plastiques… bien que encore sujette à de nombreuses recherches, est très évoluée,. Cependant l’utilisation de cartes d’environnement, pour simuler leurs comportements visuels restent essentiellement trichromatique.
La chaîne de représentation des objets en environnement naturel est alors incomplète pour satisfaire l’extrême exigence de qualité et de conformité des images dans le but de permettre la prise de décision à partir d’images numériques.
Ainsi, caractériser la lumière naturelle avec une grande précision, est une interrogation ancienne et il n’existe pas aujourd’hui de cartes d’environnement comportant à la fois les informations de luminance spectrale énergétique et de polarisations correspondantes à des ciels réels.
Il nous est donc apparu nécessaire de proposer à la communauté de l’informatique graphique des environnements lumineux complets exploitables dans un moteur de rendu adapté en conséquence.
Dans ce travail, nous exploitons des résultats issus d’autres domaines scientifiques tels que la météorologie, la climatologie, ou la télédétection…, pour proposer un modèle de ciel clair, c’est-à-dire sans nuage.
Toutes les situations réelles ne pouvant pas être abordées par cette méthode, nous développons et caractérisons un dispositif de capture d’environnement lumineux incorporant à la fois, la gamme dynamique de l’éclairage, la répartition spectrale et les états de polarisation.
Nous proposons, dans le but de standardiser les échanges, un format de données inspiré par l’imagerie polarimétrique et utilisable dans un moteur de rendu spectral, exploitant le « Formalisme de Stokes-Mueller ».

Nous faisons l’hypothèse que la prise en compte correcte de ces nouvelles informations permettra:

– D’améliorer la restitution simulée des couleurs et des aspects
– De simuler plus efficacement des effets spécifiques (absorptions, dispersions, diffractions, interférences…
– D’anticiper les phénomènes de métamérisme.

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