Maillage multirésolution de surfaces : modélisation et maillage de formes humaines 3D

Surface multiresolution meshes : modeling and meshing of 3D human shapes

• Auteur / Autrice : Olivier Guillot
• Direction : Jean-Paul Gourret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : La Rochelle

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modélisation tridimensionnelle

Modèles mathématiques

Corps humain

Ondelettes

Grilles (analyse numérique)

Traitement d'images -- Techniques numériques

Résumé

Lors de cette thèse nous avons élaboré une subdivision de surface permettant de prendre en compte différents types de discontinuités naturelles d'une surface (pointes, coins, plis et frontières) et les irrégularités du maillage qui la modélise. Le but d'une telle subdivision est d'obtenir des surfaces limites qui conservent les discontinuités naturelles afin d'améliorer la qualité de l'analyse multirésolution basée sur cette subdivision. Nous utilisons la racine de 3-subdivision parce qu'elle possède l'avantage de ne pas trop densifier les maillages à chaque étape. L'analyse multirésolution d'un maillage de surface par ondelettes sépare les basses fréquences des hautes fréquences, pour obtenir une approximation du maillage et des détails. Les détails peuvent être tronqués sans que le résultat de la synthèse ne soit trop éloigné du maillage original. Cette propriété permet une forte compression des informations, en effectuant une compression avec perte sur les détails. Les fonctions ondelette étant construites d'après notre racine de 3-subdivision, notre analyse prend en compte les discontinuités naturelles des surfaces, ce qui réduit encore les détails pour les surfaces anguleuses. Pour pouvoir analyser un maillage n fois, il faut que ce maillage ait une topologie compatible avec n subdivisions. Le nombre n doit être pair si la surface comporte des discontinuités naturelles. Nous avons développé des outils logiciels de calcul de géodésiques. Le but est de créer une méthode de remaillage qui produit un nouveau maillage de la surface possédant une telle topologie. Ces fonctionnalités sont toutes intégrées au logiciel MEFP3C.

In this thesis, we developped a surface subdivision that handles different kind of natural discontinuities of surfaces (darts, corners, creases and bounds) and the irregularities of the mesh that represents it. The aim of such a subdivision is to create limit surfaces that keep the natural discontinuities in order to enhance the quality of the multiresolution analysis based on that subdivision. We use the square root 3-subdivision because the resulting meshes grow slower. The multiresolution analysis by wavelets of a mesh of surface split the low frequencies and the higher ones, in order to obtain an approximation of the mesh and ''details''. Details can be truncated without creating great losses in the result of the synthesis. This property permits data compression of the details. Because the wavelet function is based on our square root 3-subdivision it handles natural discontinuities of the surfaces. This gives even smaller details for meshes with sharp edges. In order to analyse a mesh n times, this mesh must have a topology compatible with n subdivisions. If the surface contains discontinuities, n should be even. We built software tools in order to create a remeshing method that generates meshes compatible with those topologies. All this features are available in MEFP3C.