Formation infographie

Leçon 1 • Modèles et espaces colorimétriques

Présente les modèles colorimétriques RVB, TSV et perceptuels utilisés dans les pipelines graphiques. Les apprenants appliquent les conversions d'espaces colorimétriques pertinentes pour les flux de travail d'affichage et de rendu.

Leçon 2 • Systèmes de coordonnées et transformations

Définit les espaces cartésiens 2D et 3D, les coordonnées homogènes et les transformations de base. Construit le vocabulaire mathématique utilisé dans tous les chapitres suivants.

Leçon 3 • Histoire et portée de l'infographie

Retrace l'évolution, des premiers affichages tramés au rendu moderne piloté par GPU. Contextualise l'étendue du domaine à travers les jeux, le cinéma, la simulation et la visualisation.

Leçon 4 • Aperçu du pipeline graphique

Cartographie les étapes, de l'entrée de géométrie à la sortie de pixels finale, dans un pipeline standard. Fournit un modèle mental qui ancre chaque sujet abordé dans les chapitres suivants.

Leçon 1 • Anti-aliasing et échantillonnage

Explique les artefacts de crénelage et le suréchantillonnage, le MSAA et les solutions basées sur des filtres. Relie la théorie de l'échantillonnage aux décisions sur la qualité d'image prises tout au long du pipeline.

Leçon 2 • Algorithmes de tracé de lignes

Couvre les algorithmes de Bresenham et DDA pour la rastérisation efficace de lignes basée sur des entiers. Relie la précision au niveau du pixel à l'étape plus large de rastérisation du pipeline.

Leçon 3 • Algorithmes de clipping

Présente les algorithmes de Cohen-Sutherland et Sutherland-Hodgman pour le clipping de la zone d'affichage. Garantit que seule la géométrie visible est traitée, optimisant ainsi les performances de rendu.

Leçon 4 • Techniques de remplissage de polygones

Enseigne les méthodes de remplissage par ligne de balayage, de remplissage par diffusion et par table d'arêtes pour le rendu de polygones solides. Prépare les apprenants à la rastérisation de triangles utilisée dans les pipelines 3D.

Leçon 1 • Quaternions pour la rotation

Présente l'algèbre des quaternions comme une représentation de rotation sans blocage de cardan. Couvre l'interpolation SLERP pour des transitions d'animation fluides entre les orientations.

Leçon 2 • Représentation de maillage et structures de données

Couvre les tampons de sommets, les tampons d'indices, les structures demi-arête et les maillages à arêtes ailées. Prépare les apprenants à stocker et à parcourir efficacement la géométrie 3D dans le code.

Leçon 3 • Visualisation et projection

Construit des matrices de vue en utilisant des formulations look-at et dérive les projections perspective et orthographique. Relie les mathématiques de la caméra à l'étape de transformation des sommets.

Leçon 4 • Vecteurs et matrices en 3D

Révise le produit scalaire, le produit vectoriel et les opérations matricielles essentielles pour les graphiques 3D. Établit la boîte à outils d'algèbre linéaire utilisée dans chaque calcul 3D ultérieur.

Leçon 1 • Sources lumineuses et propriétés

Définit les types de lumières directionnelles, ponctuelles, projecteurs et de zone, ainsi que leurs représentations mathématiques. Établit les entrées d'éclairage consommées par tous les modèles d'ombrage.

Leçon 2 • Ombrage ambiant, diffus et spéculaire

Dérive les modèles de réflectance de Phong et Blinn-Phong composant par composant. Les apprenants implémentent ces modèles dans le code du shader et règlent les paramètres de matériau.

Leçon 3 • Techniques d'ombres

Couvre les cartes d'ombres, les volumes d'ombres et le filtrage en pourcentage plus proche pour les ombres douces. Relie les algorithmes d'ombres aux concepts de tampon de profondeur du chapitre sur la projection.

Leçon 4 • Fondamentaux du rendu physiquement réaliste

Présente la BRDF microfacette, la conservation de l'énergie et le flux de travail métallicité-rugosité. Fait le pont entre l'ombrage classique et les pipelines PBR modernes utilisés en production.

Leçon 1 • Mapping normal et bump

Dérive le mapping normal en espace tangent et le compare aux variantes en espace objet et en espace monde. Augmente les détails de surface sans augmenter le nombre de polygones du maillage.

Leçon 2 • Fondamentaux du mapping de texture

Couvre les coordonnées UV, l'échantillonnage de texture et les modes de wrapping pour appliquer des images 2D sur des surfaces 3D. Relie les recherches de texture à l'étape du fragment shader.

Leçon 3 • Cartes de surface avancées

Couvre les cartes de déplacement, d'occlusion ambiante, de rugosité et d'émission dans les flux de travail PBR. Intègre plusieurs canaux de texture dans une définition de matériau cohérente.

Leçon 4 • Mipmapping et filtrage

Explique la génération de niveaux de mipmap, le filtrage trilinéaire et le filtrage anisotrope pour les surfaces distantes. Traite des artefacts de crénelage causés par la minification de texture.

Leçon 1 • Programmation de shaders de sommets

Couvre les entrées d'attributs de sommets, les tampons uniformes et l'implémentation de la transformation MVP dans le code du shader. Les apprenants produisent une géométrie d'espace clip correctement transformée.

Leçon 2 • Shaders de calcul et GPGPU

Présente le dispatch des shaders de calcul, la mémoire partagée et les barrières de synchronisation. Permet aux apprenants de décharger des tâches parallèles non graphiques vers le GPU.

Leçon 3 • Aperçu de l'architecture GPU

Explique l'exécution SIMD, l'ordonnancement des warps/wavefronts et la hiérarchie mémoire sur les GPU modernes. Fournit le contexte matériel nécessaire pour écrire un code de shader efficace.

Leçon 4 • Programmation de shaders de fragments

Implémente les équations d'éclairage, l'échantillonnage de texture et le mélange de sortie dans les shaders de fragments. Relie les modèles d'ombrage du chapitre 4 au code GPU exécutable.

Leçon 1 • Lancer de rayons de Whitted

Implémente le lancer de rayons récursif avec des rayons de réflexion, de réfraction et d'ombre. Démontre des effets globaux non réalisables avec les seuls modèles d'ombrage locaux.

Leçon 2 • Path tracing Monte Carlo

Présente l'intégration Monte Carlo, l'échantillonnage par importance et l'équation de rendu. Les apprenants construisent un path tracer unidirectionnel avec éclairage direct et indirect.

Leçon 3 • Débruitage et rendu hybride

Couvre l'accumulation temporelle, le débruitage basé sur l'IA et les hybrides rastérisation-lancer de rayons. Relie la qualité du path tracing hors ligne à la faisabilité en temps réel.

Leçon 4 • Fondamentaux du lancer de rayons

Dérive les tests d'intersection rayon-sphère, rayon-triangle et rayon-AABB à partir des premiers principes. Établit les opérations primitives de base utilisées dans tous les algorithmes de lancer de rayons.

Leçon 1 • Niveau de détail et culling

Présente le changement de LOD, la simplification de maillage, le culling de frustum et le culling d'occlusion. Maintient le taux d'images par seconde en réduisant la géométrie traitée par image.

Leçon 2 • Effets d'espace écran

Implémente SSAO, SSR et SSGI en utilisant les tampons de profondeur et de normales du G-buffer. Ajoute des approximations d'illumination globale à faible coût de calcul.

Leçon 3 • Pipeline de rendu différé

Construit un G-buffer avec des canaux de position, normale, albédo et matériau pour l'ombrage différé. Découple les passes de géométrie et d'éclairage pour prendre en charge de nombreuses lumières dynamiques.

Leçon 4 • Rendu procédural et de terrain

Couvre la génération de terrain basée sur le bruit, les shaders de tessellation et le LOD clipmap pour les grands terrains. Intègre les techniques procédurales dans le pipeline de rendu avancé.