Thèse soutenue

Approches basées champ pour l'animation de couches de vêtements sans collision

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Auteur / Autrice : Thomas Buffet
Direction : Damien Rohmer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 13/01/2021
Etablissement(s) : Institut polytechnique de Paris
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale de l'Institut polytechnique de Paris
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École polytechnique (Palaiseau, Essonne ; 1795-....)
Laboratoire : Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique (Palaiseau, Essonne)
Jury : Président / Présidente : Tamy Boubekeur
Examinateurs / Examinatrices : Damien Rohmer, Sylvain Lefebvre, Maud Marchal, Marie-Paule Cani, Etienne Vouga, Loïc Barthe, Cédric Zanni
Rapporteurs / Rapporteuses : Sylvain Lefebvre, Maud Marchal

Mots clés

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Résumé

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Gérer de manière robuste et efficace les collisions entre des surfaces 3D déformables en animation reste un challenge, d'autant plus lorsque ces surfaces sont potentiellement en contact sur de larges zones, comme c'est le cas pour les vêtements. Par conséquent, les avatars virtuels ne portent souvent qu'une seule couche, ce qui nuit à la modélisation de phénomènes comme la friction entre les vêtements, et limite aussi les possibilités créatives.Dans ce manuscrit, nous proposons deux approches alternatives à la détection et la gestion de collisions classique, basé maillage, en nous basant sur l'utilisation de champ volumiques.Plus précisément, nous présentons deux méthodes, la première utilisant une représentation par surface implicite des couches de vêtements pour gérer d'éventuelles intersections statiques, et la seconde plongeant les vêtements dans un champ de vecteur pour la dynamique.Premièrement, nous présentons une méthode de démêlement statique de vêtement. Cette méthode se base sur une réprésentation intermédiaire des vêtements en tant que surfaces implicites -iso-niveau d'un champ scalaire- ouvertes. Pour N couches de vêtements, les N surfaces implicites associées sont combinés à l'aide d'opérateur N-aire que nous avons créé pour ce problème. Nous obtenons N nouvelles surfaces, telles que les intersections entre les surfaces initiales ont été remplacés par des zones de contact.Deuxièmement, nous proposons une méthode utilisant un champ de vecteur pour l'animation sans collisions d'un nombre quelconque de couches de vêtements. A chaque pas de temps et après simulation, la vitesse des vêtements est convertie en un champ de vecteurs discret, dont nous contraignons localement la divergence pour éviter les collisions entre des surfaces advectés par ce champ.