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Thèse soutenue

Habillage de modèles mécaniques : facettisation temps réel de surfaces implicites

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Auteur / Autrice : Frédéric Triquet
Direction : Christophe Chaillou, Philippe Meseure
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Lille 1

Résumé

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Cette thèse s'inscrit dans le cadre des simulateurs chirurgicaux pédagogiques développés au LIFL. Ces simulateurs nécessitent l'animation temps réel de corps basée sur la physique. C'est l'objet de notre bibliothèque SPORE qui permet entre autres de construire un objet géométrique détaillé autour d'un modèle mécanique généralement trop grossier pour être affiché directement. Cette opération s'appelle l'habillage. Mon travail de thèse s'est intéressé à ce procédé géométrique. En particulier, les surfaces implicites à squelette forment une possibilité intéressante pour fournir un habillage puisqu'elles permettent, grâce à l'opération de mélange appelée blending, d'obtenir des formes complexes à partir de quelques points mécaniques. Cependant, ces surfaces nécessitent des algorithmes spécifiques pour leur affichage. Je me suis basé sur l'algorithme des Marching Cubes, réputé lent, mais en l'enrichissant de plusieurs améliorations combinées à des structures de données efficaces et des algorithmes optimisés. Ces améliorations ne se bornent pas qu'à des accélérations : j'apporte également aux problèmes de facettisations ambigues une solution compatible avec nos contraintes de temps-réel. De plus, grâce à une méthode originale mon implantation peut controler le blending en permettant à l'utilisateur de spécifier là où les fonctions de mélange des surfaces implicites doivent s'appliquer. Mon implantation en C++, sous forme de librairie, permet de facettiser en temps réel des surfaces composées de plusieurs centaines de primitives sur un ordinateur de gamme moyenne. Nous l'utilisons dans un simulateur.