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PROF-LCPC
Simulation d’éclairage dans le brouillard

 Fonction

PROF-LCPC est un code de calcul d’éclairage global prenant en compte la diffusion de la lumière par le brouillard (ou tout autre milieu diffusant). Il permet de simuler la distribution de luminance dans le champ de vision d’un observateur.

Principe

PROF-LCPC utilise une technique de tracé de rayons basée sur la méthode de Monte Carlo. L’énergie émise par les sources lumineuses qui éclairent la scène est décomposée en éléments de flux, appelés "photons". La trajectoire de chaque photon est construite par une série de tirages aléatoires en faisant appel à des fonctions de densité de probabilité basées sur les propriétés optiques des sources, des surfaces et du milieu diffusant. Des capteurs disposés dans la scène recueillent le flux émis, réfléchi ou diffusé.

PROF-LCPC a été validé, d’abord dans des situations géométriques simples permettant un calcul analytique de la luminance, puis par comparaison à des mesures photométriques en brouillard artificiel.

PROF-LCPC, dans l’état actuel de son développement, est limité par les hypothèses suivantes :

• le milieu diffusant est supposé homogène ;
• la réflexion de la lumière est traitée par des modèles analytiques (Lambert, Phong) ;
• les sources sont décrites par leur propriétés photométriques en champ lointain ;
• l’éclairage naturel (le ciel) n’est pas pris en compte.

Technique de tracé de rayons de PROF-LCPC

L’intérêt principal de PROF-LCPC réside dans la possibilité de prendre en compte des propriétés goniométriques tabulées pour les sources (indicatrice d’émission) et le brouillard (fonction de phase). Il a également l’avantage de tenir compte du phénomène de diffusion multiple.

Son inconvénient majeur est le bruit inhérent aux méthodes stochastiques de simulation, et par conséquent le temps de calcul important nécessaire pour obtenir des résultats significatifs.

Informations techniques

Le code source de PROF-LCPC, développé en langage C, est portable. Il a été compilé sur différents systèmes d’exploitation : Microsoft Windows, Linux, Irix. L’interface du logiciel est en anglais, sa documentation technique est disponible en français et anglais.

PROF-LCPC s’exécute à l’aide d’une commande dans une fenêtre. Les arguments de cette commande permettent de préciser les options de calcul et le fichier d’entrée. Ce dernier, au format ASCII, permet de décrire tous les paramètres géométriques et photométriques de la simulation : la scène 3D, les sources lumineuses, le brouillard et les capteurs.

Les distributions de luminance résultant des calculs sont enregistrées en valeurs flottantes dans des fichiers binaires, dans un format simple inspiré du standard PBM (Portable Bit Map).

Contact - Distribution

PROF-LCPC est distribué librement sur demande adressée à Eric Dumont, en précisant la plateforme souhaitée : PC sous Windows ou Linux, ou Silicon Graphics sous Irix.

Le LCPC ne donne aucune garantie quant-au fonctionnement et à la maintenance de PROF-LCPC, mais dans la mesure du possible, des solutions seront proposées aux utilisateurs qui feraient remonter des problèmes.