Towards robust animation of complex objects in interaction

par Lakshminarasimhan Raghupathi

Thèse de doctorat en Informatique et mathématiques

Sous la direction de Marie-Paule Cani et de François Faure.

Soutenue en 2006

à Grenoble INPG .

  • Titre traduit

    Vers une animation robuste d' objets complexes en interaction


  • Résumé

    Le traitement robuste des collisions et des contacts est important dans les scénarios d'animation et de simulation par modèle physique. Un problème important est comment traiter les collisions et les auto-collisions simultanées se produisant entre les objets dans la scène. Nous présentons de nouvelles méthodes pour la simulation robuste des objets déformables complexes. Notre technique se base sur la détection continue et la détection discrète descollisions. Nous proposons deux approches pour traiter les collisions une fois qu'elles sont détectées. D'abord, nous modélisons les collisions comme des contraintes linéaires adjointes aux équations de la dynamique, ce qui aboutit à un problème de programmation quadratique (QP). À cet effet, nous avons développé un algorithme qui traite les équations dynamiques et les contraintes linéaires d'une manière globale. En second lieu, nous avons développé une méthode utilisant des pénalités qui traite les collisions multiples en exploitant la cohèrence temporelle. Le but est de garantir un état final sans collisions tout en réduisant au minimum la création des "collisions secondaires". Nous présentons nos résultats et analysons les avantages et la pertinence de notre méthode vis-à-vis des méthodes existantes. Les applications incluent les simulations mécaniques et chirurgicales, ainsi que les jeux vidéo et les effets spéciaux pour le cinéma


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    The robust handling of collisions and contacts is important in physics-based animation and simulation scenarios. A major problem is how to handle the simultaneous collisions and auto-collisions occurring between objects in the scene. We present new methods for the robust simulation of complex deformable objects. Our basic technique consists of detecting collisions both in continuous and discrete time steps. We propose two approaches for handling the collisions once they are detected. First, we conceptualize the collisions as linear constraints and the dynamics equations as an objective function to be minimized thus formulating it as a quadratic programming (QP) problem. To this effect, we have developed a novel integrated QP solver taking into account of both the underlying dynamics and the simultaneous multiple collisions. Second, we have have developed a spring-based method which handles multiple collisions by exploiting temporal coherence. Our approach is expected to guarantee a collision-free final state while minimizing the creation of \secondary collisions". We present our results and comprehensively analyze the advantages and relevance of our method vis-avis the existing methods. Applications include mechanical and surgery simulations, computer games and motion picture special effects.

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Cette thèse a donné lieu à une publication en 2006 par [CCSD] [diffusion/distribution] à Villeurbanne

Towards robust animation of complex objects in interaction

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Informations

  • Détails : 1 vol. (174 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 163-174

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS06/INPG/0154
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire Joseph-Fourier.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS06/INPG/0154/D
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