Département d`informatique
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Département d’informatique Université Laval Professeur : Bureau : Clermont Dupuis 3976 PLT IFT-10558 INFOGRAPHIE EXAMEN PARTIEL II Note : Aucune documentation permise Date : 11 décembre 2002 Question I (3 points) Proposez un algorithme permettant de découper un polygone convexe selon une fenêtre rectangulaire dans l’espace 2D avec comme résultante un polygone convexe. Détaillez ! Question II (2 points) Proposez une stratégie pour améliorer la performance de l’algorithme de tracés de rayons (« ray-tracing ») lors de la résolution du problème d’élimination des parties cachées. Question III (3 points) Décrivez en détail l’algorithme du peintre pour résoudre le problème d’élimination des parties cachées d’une scène de triangles 3D dans l’espace-objet. Question IV (3 points) Concevoir un algorithme d’élimination de surfaces cachées de votre choix autre que l’algorithme du peintre pour une scène renfermant une liste de polygones convexes. La description de cet algorithme doit être complète et détaillée. Question V (2 points) Dans le modèle général d’illumination de Phong, il faut calculer la direction du rayon réfléchi en fonction de la normale N à la surface. Décrivez une méthode vous permettant d’effectuer ce calcul. Question VI (2 points) Adaptez l’algorithme du « z-buffer » pour calculer la scène visible afin de tenir compte des régions dans l’ombre. Détaillez ! Question VII (2 points) Parmi les modèles d’illumination applicables à des objets définis par des polygones, nous avons les modèles de Gouraud et de Phong. Qu’en est-il en OpenGL ? Question VIII (2 points) Il existe plusieurs modes de représentation ou de construction d’objets 3D. En particulier, nous avons vu le modèle basé sur les structures de QUADTREE et d’OCTREE. Comment procéderiez-vous pour représenter un polyèdre convexe (un solide convexe dont les facettes sont des polygones convexes) sous la forme d’un OCTREE ? Détaillez ! Question IX (2 points) Le modèle CSG de composition pour construire un objet 3D est incomplet car il nécessite des algorithmes pour évaluer l’arbre de construction. Indiquez une approche vous permettant d’évaluer ces arbres CSG (« Constructive Solid Geometry »). Question X (2 points) En infographie, une texture peut être vue comme un tableau de couleurs ou comme la rugosité d’une surface. Comment procède-t-on en infographie pour introduire des effets de rugosité à une surface ? À quel endroit pouvons-nous introduire ces effets de rugosité dans PGC++ et de quelle façon ? Question XI (2 points) Montrer comment une texture 2D représentée à l’aide d’un tableau de couleurs peut être appliquée à une surface de Bézier quelconque. Question XII (2 points) Décrivez une méthode permettant de synthétiser une texture ayant les caractéristiques d’une texture-mère. Question XIII (2 points) Les images en OpenGL sont représentées à l’aide d’un tableau de « pixels » (noté « pixmap ») où chaque « pixel » désigne une couleur. Indiquez deux façons différentes de combiner des « pixmaps » entre eux. Question XIV (2 points) Comment procéderiez-vous pour générer une image en se basant sur l’itération de fonctions quadratiques dans les complexes. Question XV (2 points) Vous avez adopté le modèle de particules de Reeves pour représenter des phénomènes naturels. Puisque ce modèle nécessite un très grand nombre de particules, indiquez deux simplifications souvent apportées pour réduire les temps de calculs lors de la génération d’une image selon Reeves. Question XVI (2 points) (i) Pour représenter des arbres naturels, on peut utiliser des constructions de remplissage; décrivez cette approche. (ii) Indiquez trois façons différentes de généraliser ce concept de constructions de remplissage afin d’améliorer le potentiel de modélisation.
