Simulation d'images holographiques

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10/01/2018, 16h05
ijk-ref

Simulation d'images holographiques

Ne serait-il pas possible dans un jeu 3D au lieu d'afficher un arbre classiquement via une multitude de petits triangles texturés... d'avoir seulement un cube (englobant physiquement l'arbre) texturé par 6 images holographiques de l'arbre ?

L'idée me semble très intéressante d'avoir des outils pour transformer une belle scène 3D texturée complexe en une texture 2D holographique
ET pour projeter ces textures holographiques sur l'écran utilisateur.

Pourtant je ne trouve aucune documentation sur le sujet. Il doit y avoir quelque chose rendant cela impossible qui m'échappe :?

Note : J'espère que vous comprenez que je ne parle absolument pas d'affichage utilisateur holographique ou pseudo-holographique qui n'est absolument le sujet. De plus je vois très bien des limitations qu'auraient "la projection holographique" par rapport à la projection classique que je ne cherche pas du tout à dénigrer... ce n'est pas pourtant que cela ne devrait pas être étudié.
10/01/2018, 22h07
valentin03

A mon avis, l'image holographique dont tu parle est une vue de l'esprit, il n'y a pas d'image holographique, un hologramme n'est pas une image.
Il faudrait que tu précise ce que tu appelle "image holographique" .
11/01/2018, 09h21
ijk-ref

Ah ! Tu n'as jamais vu d'hologramme photographique ?

Son support est une pellicule (à un grain très fin). C'est ce que j'appelle l'image puisque ce sont normalement seulement des informations agencées en deux dimensions. Même si cette image n'est pas forcement directement interprétable par nos yeux cela reste une image.

On peut donc en "théoriquo-pratique" réaliser un cube et coller une photo (holographique) sur chaque face pour donner l'illusion qu'il y ait un objet 3D à l'intérieur.

Moi je m'intéresse plus particulièrement à la version (100%) numérique de ceci. J'aimerai trouver des études sur le sujet.
11/01/2018, 11h30
Flodelarab

Bonjour :coucou:

Citation:

Envoyé par ijk-ref

On peut donc en "théoriquo-pratique" réaliser un cube et coller une photo (holographique) sur chaque face pour donner l'illusion qu'il y ait un objet 3D à l'intérieur.

Et quand on regarde l'arête du cube en face, n'est-ce pas un peu moche ?
11/01/2018, 12h20
ijk-ref

Bien sûr que non, ça serait tellement parfait que le cube et ses arêtes seraient invisibles. On aurait vraiment l'impression d'être devant l'objet. On pourrait même regarder l'objet virtuel au microscope et voir ses atomes... car oui je crois comme dans les experts de Miami qu'on peut zoomer à l'infini dans une photo pour retrouver les empreintes de l'assassin ! :aie:
11/01/2018, 13h38
Flodelarab

Pardon. Je reformule.

Un vrai cube a 6 faces figées. Quand on regarde l'arête on voit 2 images; une de part et d'autre de l'arête. Ce n'est sûrement pas ça. N'est-ce pas ?

Ou alors le cube tourne avec l'observateur, façon Duke Nukem 3D (le sprite offre toujours le même visage), et quand l'observateur tourne autour, il a une des 6 faces devant lui. Est-ce cela ?

Est-ce que tu veux faire une projection orthogonale de l'objet sur une surface de cube ? Mais dans ce cas-là, il n'y a pas un cube mais juste un écran. Vrai ?

Au final, quelle différence entre ton cube et de la vraie 3D ?
11/01/2018, 15h50
ijk-ref

Citation:

Envoyé par Flodelarab

Un vrai cube a 6 faces figées. Quand on regarde l'arête on voit 2 images; une de part et d'autre de l'arête. Ce n'est sûrement pas ça. N'est-ce pas ?

Bien sûr que si. C'est tout le principe. D'ailleurs on peut voir jusqu'à 3 faces en même temps - projection d'un cube quoi !

Quelle différence entre mon cube et de la vraie 3D ? Je n'ai donc pas été assez clair la dessus :(

On n'est pas pour rien dans le section Algorithmique. Ca ne te parait pas évident qu'en "vraie 3D" plus un objet 3D à afficher est complexe (plus de triangles)... plus cela demande d'opérations ?

Alors que 3 images holographiques à afficher demanderait toujours le même temps de calcul quelque soit l'objet "photographié" qu'elles représentent.

Ce n'est pas assez intéressant à étudier !?
13/01/2018, 19h48
pseudocode

Citation:

Envoyé par ijk-ref

On n'est pas pour rien dans le section Algorithmique. Ca ne te parait pas évident qu'en "vraie 3D" plus un objet 3D à afficher est complexe (plus de triangles)... plus cela demande d'opérations ?

Hmm... non. C'est pas évident.

Une image holographique contient des informations 3D sur l'objet photographié. Bref, c'est un modèle 3D.
Ce n'est pas un modèle 3D de l'objet lui même comme on en à l'habitude avec les mesh/triangles: c'est un modèle 3D de (la variation de) la lumière perçue en présence de lobjet.

Mais ca reste toujours un modèle 3D, il faut donc recalculer l'image (2D) de cet objet qui correspond à la position courante de l'observateur.

Bref, on à juste échangé un modèle 3D pour un autre. Et les pipelines de rendu ne sont pas du tout optimisés pour ce type de modèle.
14/01/2018, 14h28
ijk-ref

Citation:

Envoyé par pseudocode

Mais ca reste toujours un modèle 3D, il faut donc recalculer l'image (2D) de cet objet qui correspond à la position courante de l'observateur.

Evidemment ! Tu penses vraiment que j'ai voulu dire que ce calcul était négligeable :aie:

On est quand même bien d'accord que la photo holographique, elle n'a seulement des informations (utiles) en 2D. C'est à dire que sa numérisation n'a pas besoin de tenir compte de l'épaisseur et de la profondeur des grains. C'est une vraie question dont je n'ai pas la réponse.

Citation:

Envoyé par pseudocode

Bref, on à juste échangé un modèle 3D pour un autre. Et les pipelines de rendu ne sont pas du tout optimisés pour ce type de modèle.

Evidemment encore !!! T'aimerais pas pour autant en connaître les équations et un algorithme permettant de le faire... même si ce n'est pas du tout en temps réel !? Moi si, car ça m'aiderait à mieux comprendre comment ça marche.

Sinon ta remarque sur les pipeline me semble un peu une Lapalissade, puisqu'elles sont faites spécialement pour le rendu de triangles. Mais les cartes graphiques modernes sont bien plus généralistes que cela et permettent le Compute Shaders. Alors si t'as les formules pour la projection d'une image holographique n'hésite surtout pas à indiquer ce qu'une carte graphique ne pourrait pas faire ;)
14/01/2018, 15h12
pseudocode

Citation:

Envoyé par ijk-ref

On est quand même bien d'accord que la photo holographique, elle n'a seulement des informations (utiles) en 2D. C'est à dire que sa numérisation n'a pas besoin de tenir compte de l'épaisseur et de la profondeur des grains. C'est une vraie question dont je n'ai pas la réponse.

Oui, on peut dire que la photo holographique contient seulement des informations sur le "rendu 3D"' et pas sur la "structure 3D".

Mais ce n'est pas forcément un avantage car le volume de données nécessaire pour décrire la photo holographique est beaucoup plus important que le celui nécessaire pour décrire la structure 3D.

Citation:

Evidemment encore !!! T'aimerais pas pour autant en connaître les équations et un algorithme permettant de le faire... même si ce n'est pas du tout en temps réel !? Moi si, car ça m'aiderait à mieux comprendre comment ça marche.

En gros, une photo holographique "numérisé" ce serait une méta-image où chaque meta-pixel (x,y) contient une image complète de l'objet suivant un angle de vue donné.

Suivant l'angle de vue (= la position de l'observateur) seul un des meta-pixel (=une image complète) est visible.
14/01/2018, 19h44
ijk-ref

Citation:

Envoyé par pseudocode

En gros, une photo holographique "numérisé" ce serait une méta-image où chaque meta-pixel (x,y) contient une image complète de l'objet suivant un angle de vue donné.

Suivant l'angle de vue (= la position de l'observateur) seul un des meta-pixel (=une image complète) est visible.

Oui en "gros" on pourrait l'enregistrer ainsi (car elle permet de bien comprendre la chose) soit un bitmap en 4 dimensions ! Sauf que dans la réalité l'hologramme enregistré sur pellicule reste de l'information en 2 dimensions et ce n'est pas plein de minuscules images les unes à coté des autres. Donc le "codage" doit être différent. Avoir la grosseur des grains d'une pellicle holographique permettrait de savoir quelle quantité d'information est vraiment nécessaire. Sans parler des techniques de compressions, elles divisent déjà facilement les données des photos classiques par 10. Il en existera aussi surement pour les photos holographiques.
15/01/2018, 00h51
pseudocode

Citation:

Envoyé par ijk-ref

Oui en "gros" on pourrait l'enregistrer ainsi (car elle permet de bien comprendre la chose) soit un bitmap en 4 dimensions ! Sauf que dans la réalité l'hologramme enregistré sur pellicule reste de l'information en 2 dimensions et ce n'est pas plein de minuscules images les unes à coté des autres. Donc le "codage" doit être différent.

Effectivement, c'était une analogie grossière pour expliquer la problématique.
Si on veut une analogie plus précise sur le codage, il faut penser en fréquentiel...

1. on prend une photo pour chaque point de vue et on calcule sa transformée de Fourier 2D.
2. Chacune de ces TF2D sera "centrée" sur un meta-pixel différent de la meta-iamge (mais débordera bien sûr sur les meta-pixel adjacents jusqu'à recouvrir toute la meta-image).
3. Toutes ces TF2D se superposent donc sur la meta-image => chaque meta-pixel contient un "empilement" d'information provenant de chaque TF2D.
Cet empilement est encodé sous forme d'un signal (modulation)

metaImage[x][y] = signal[n].

Pour "decoder" une des image 2D contenu dans la metaImage, il faut faire les étapes suivantes:
1. Pour chaque metapixel, on extrait du signal l'information provenant d'une TF2D spécifique, celle du point de vue qui nous intéresse.
(= démodulation du signal, comme fait un poste de radio pour sélectionner une station spécifique sur la bande FM)
2. Cela nous permet d'avoir une valeur numérique par meta-pixel: metaImage[x][y] = valeur_specifique_a_la_TF2D_choisie
3. A partir de là, on fait une TF2D inverse et on retrouve la photo du point de vue.

Avec cette analogie, on est assez proche de la réalité.
En particulier, on retrouve certaines propriétés des photo holographique, comme par exemple le fait de pouvoir la découper en 4 et de voir l'objet en entier dans chaque partie.
En effet, même si on a seulement 1/4 de la meta-image, on peut reconstruire assez fidèlement les TF2D qui sont centrées dans cette partie.
(on perd juste les fréquences hautes qui sont dans les parties manquantes, ce qui rend la reconstruction moins détaillée mais l'objet est entier)

Plus d'info sur wikipedia: Computer-generated holography
16/01/2018, 00h24
ijk-ref

Merci beaucoup pour ta réponse Pseudocode :D Là il y a vraiment de quoi étudier ;)