Reconstruction volumique de nuage de points à l’aide de surfaces implicites

Volumetric reconstruction of set of points using implicit surfaces

• Auteur / Autrice : Vincent Bénédet
• Direction : Dominique Faudot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Dijon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images -- Techniques numériques

Reconstruction d'image

Modélisation tridimensionnelle

Imagerie tridimensionnelle

Mots clés libres

Blobs

Résumé

Cette thèse s'intéresse à la reconstruction d'objets définis par un nuage de points non structuré à l'aide de primitives implicites munies d'un squelette et d'une fonction de potentiel : les blobs. La méthode proposée tire son originalité par rapport à celles existantes de la volonté de fournir une solution automatisée pour reconstruire un objet fermé dont la surface échantillonnée nous est inconnue, dans le but d'obtenir non seulement sa surface, mais également son volume intérieur. Le parti pris d'utiliser les blobs pour la reconstruction s'est imposé à nous suite aux travaux antérieurs sur le calcul et la déformation à volume constant de telles primitives implicites. La méthode présentée dans le cadre de ce mémoire se déroule en trois phases. Tout d'abord, une voxelisation du nuage de points permet de définir un contour discret autorisant la définition d'un intérieur pour l'objet. Ensuite, le positionnement des blobs afin de remplir le volume repose sur un système multicouche issu de la voxelisation. Enfin, le mélange des primitives implicites à fonction de densité permet d'occuper la totalité du volume de l'objet. Néanmoins la fusion des blobs nécessite un contrôle du débordement au niveau de la surface et une vérification de l'exhaustivité du remplissage de l'objet. Au final, nous aboutissons à un objet reconstruit défini par une surface implicite résultant du mélange des blobs, celle-ci définissant à la fois le contour et le volume de la forme.

This thesis deals with the rebuilding of objects defined by an unorganized set of points using skeleton-based implicit primitives with potential function : blobs. Proposed method finds its originality regarding existing ones with the will to provide an automatic solution to rebuild a closed object whose sampled surface is unknown, with the aim of obtaining not only its surface, but also its interior volume. The choice of using blobs for the reconstruction was binding on us following past research on calculation and the deformation to constant volume of such implicit primitives. The method presented within this document proceeds into three phases. First of all, a voxelisation of the cloud of points allows to define a discrete contour authorizing the definition of an interior for the object. Then, positioning the blobs in order to fill volume is based on a multi-layer system resulting from the voxelisation. At last, blending of implicit primitives with function of density allows to completely fill the volume of the object. Nevertheless, fusion of blobs requires a control of the overflow on surface and a checking of the exhaustiveness of the object's filling. Finally, we get a rebuilt object defined by an implicit surface resulting from the blending of blobs, this one defining at the same time contour and volume of the shape.