L’objectif était donc de réaliser des simulations à l’aide des outils tels que POV-Ray, Radiance, Lightscape et Inspirer afin d’améliorer la qualité des vidéos en plongée.

Il s’agissait d’évaluer ces logiciels en fonction de leur prise en compte de l’absorption, de la diffusion ainsi que la turbidité (particules en suspension) de l’eau en mer profonde ; sans oublier la modélisation de spots lumineux utilisés sur les engins.

POV-Ray

Persistence Of Vision est un logiciel libre de (synthèse d’images par lancer de rayons.

Développé à partir de DKBTrace (écrit par David K. Buck et Aaron A.Collins) il est disponible pour Windows 95/98/NT, DOS, Macintosh, i86 Linux, SunOS, SGI et Amiga.

Comme énoncé précédemment POV-Ray utilise un algorithme de lancer de rayons, toutefois la possibilité d’effectuer le rendu en radiosité (basé sur une méthode de Greg Ward, typiquement ça consiste à lancer plus de rayons dans beaucoup de directions différentes et a en faire la moyenne pour calculer la lumière ambiante) est possible.

Radiance

Radiance est un freeware UNIX pour le design et la simulation l’éclairages initialement écrit par Greg Ward. Développé par the U.S. Department of Energy and the Swiss federal government, copyrighted by the Regents of the University of California, il se compose d’une suite de programmes disponibles pour UNIX (Sun SPARC, DECstation, VAXstation avec ULTRIX, DEC Alpha sous OSF, SGI, Apple Mac II ou Quadra avec A/UX, NeXT Workstation, AIX RS/6000, BSDI BSD/386, Linux, PowerPC sous MacTen, …) et Windows 95/NT.

Il utilise une approche hybride de la méthode de Monte Carlo et du lancer de rayons.

Lightscape

Lightscape est une application de simulation d,éclairage et de visualisation de scènes 3D distribué par Lightscape Technologies, Inc.

Lightscape offre deux techniques : la radiosité et le lancer de rayons.

Il n’est disponible que pour Windows 95/NT et offre une connectivité avec 3D Studio MAX/VIZ.

Inspirer

Inspirer fait parti d’un ensemble de logiciels développés par Integra, Inc., basé au Japon, initialement connu sous le nom de TBT pour les besoins de Toshiba Lighting an Engineering Co.

Inspirer utilise une méthode de lancer de rayons bidirectionnelle : “forward Monte Carlo” pour le calcul de la distribution de l’illumination (indépendant du point de vue) et une méthode de lancer de rayons classique.

En plus de cette méthode probabiliste, Inspirer donne la possibilité d’effectuer un calcul déterministe par radiosité.

Le logiciel est disponible pour Windows, les stations de travail Silicon Graphics (basé sur processeurs MIPS sous IRIX 6.2), mais aussi toute station UNIX avec X11 et une accélération OpenGL (HP RISC sous HP-UX OS, IBM RS6000 sous AIX).

Résultats

Ci-dessous quelques résultats des simulations.

D’abord sur le Cornell Box :

Avec eau de mer pure ou turbide :

Et, les essais en piscine :