Équipe IGG : Informatique Géométrique et Graphique

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C'est la géométrie qui fédère nos activités de recherche et qui distingue l'équipe Informatique Géométrique et Graphique parmi toutes les équipes d'informatique graphique nationales et probablement internationales. Au sein de l’équipe IGG, tous les chercheurs se réfèrent à une même vision des objets où l'on distingue des aspects topologiques, ou plus largement des aspects combinatoires, et des aspects de plongement, le tout constituant la géométrie. Cette vision fait l'originalité et la force des recherches menées dans notre équipe.
  
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L'équipe d'Informatique Géométrique et Graphique concentre les recherches du LSIIT ayant trait directement à la synthèse d'images et à des activités en programmation, spécifications et preuves qui lui sont liées.
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Ces recherches explorent ainsi la géométrie et ses implications en modélisation géométrique avec des modèles combinatoires adaptatifs, multi-résolutions, permettant de choisir le niveau de détails. Elles mettent aussi en œuvre des techniques de spécifications formelles, de résolution de contraintes, de constructions et de preuves en géométrie. Elles conduisent à des problématiques de simulation et d'interaction en environnement virtuel. Elles trouvent leurs applications dans des domaines comme l'enseignement assisté par ordinateur, la simulation médicale ou la numérisation du patrimoine.
  
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[[Image:rendu_fluide.jpg|thumb|Figure 1 : Simulation des interactions fluide-solide - Superposition d'une partie du maillage de la surface triangulée au rendu réaliste (O. Genevaux).]]
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Les techniques d'acquisition de la forme, de l'apparence et du mouvement ont permis d'augmenter considérablement la qualité et la résolution des modèles produits. Mais la course au réalisme nécessite une richesse visuelle toujours plus grande que nous recherchons à travers des niveaux de détails adéquats pour la forme, un habillage sophistiqué pour l'apparence et la transposition des mouvements acquis sur un modèle de référence.
  
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En synthèse d'images, l'objectif est de couvrir l'ensemble de la chaîne de traitement du modèle vers l'image fixe ou animée avec des opérations de construction, de déformation, d'animation et de simulation, de visualisation et d'interaction. En programmation, l'objectif est de fournir un cadre conceptuel et des outils de description, de preuves de propriétés et de construction d'objets topologiques et géométriques, et également de développer du logiciel zéro-défaut en algorithmique et modélisation géométrique.
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L'équipe IGG s’est donnée pour objectif de définir des modèles géométriques efficaces, prenant en compte la nature variée des données considérées (contraintes, images médicales, numérisation, capture du mouvement), pour concevoir, reproduire la forme, l'apparence et le mouvement des objets 3D afin de les visualiser, les simuler et d'interagir avec eux de manière précise dans des environnements virtuels. Ces objectifs se déclinent autour de quatre thèmes complémentaires :
  
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D'un point de vue fondamental, les objectifs de l'équipe Informatique Géométrique et Graphique (IGG) du LSIIT sont de définir des modèles précis, ne laissant place à aucune ambiguïté et prenant en compte la forme, la structure et le comportement d'objets pour la modélisation géométrique et la visualisation, les constructions géométriques, la simulation et l'animation, et la réalité virtuelle.
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* Spécifications, Contraintes et Preuves en Géométrie :
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[[Image:lampe.jpg|thumb|left|Figure 2: Résolution de contraintes et constructions géométriques - Esquisse cotée d'une lampe de bureau et une des solutions correspondantes (P. Mathis).]]
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* Modélisation géométrique, Simulation et Interaction :
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[[Modélisation_géométrique,_Simulation_et_Interaction|Bilan 2011 - 2016]]
  
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La notion de modèle est une préoccupation pluri-disciplinaire que nous abordons, dans cette équipe, dans le domaine de la synthèse d'images avec des applications en CAO, en géologie, en simulation de phénomènes physiques, en imagerie médicale et en réalité virtuelle. En réalité virtuelle, nous visons une meilleure interaction et meilleure compréhension visuelle des comportements et des phénomènes simulés. Ceci passe d'une part, par de nouvelles métaphores d'interaction et d'autre part, par nouvelles méthodes de visualisation scientifique.
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* Apparence et Mouvement :
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[[Apparence_et_Mouvement|Bilan 2011 - 2016]]
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* Simulation guidée par l'image : [[Simulation_guidée_par_l'image_Bilan2016-2021|Bilan 2016 - 2021]]
  
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A partir de 2024, l'équipe va s'organiser en quatre thèmes :
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* [[Preuves_en_Géométrie| Preuves en Géométrie]]
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* [[Géométrie_3D_et_Animation| Géométrie 3D et Animation]]
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* [[Textures,_Rendu_et_Visualisation| Textures, Rendu et Visualisation''']]
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* [[Interaction_Humain-Machine_et_Réalités_Virtuelles| Interaction Humain-Machine et Réalités Virtuelles]]
  
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== Principaux résultats - Faits marquants ==
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'''Mots-clés :''' informatique graphique, modélisation géométrique, spécification et preuves, réalité virtuelle, rendu et visualisation, simulation et interaction
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* Plusieurs membres d'IGG et notamment Jean-Michel Dischler participent à un projet INRIA, CALVI, démarré en janvier 2003. Ce projet inclut des activités d'IGG en visualisation réaliste et scientifique, en simulation des fluides et des plasmas.
 
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* Dominique Bechmann est membre du comité de pilotage du RTP n°7 Réalité virtuelle, synthèse d'images et visualisation, depuis sa constitution en avril 2002 et à ce titre, l'équipe IGG fait partie du noyau de laboratoires sur lequel s'appuie le RTP.
 
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* Le « trading theorem », une des deux parties du théorème de classification des surfaces, a été prouvé inductivement avec l'assistant de preuves Coq, en se basant sur une axiomatisation constructive à deux niveaux des cartes généralisées et de leurs opérations.
 
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* La reconnaissance des activités de Pascal Schreck en construction géométrique lui permet aujourd'hui de piloter l'AS Modélisation géométrique sous contraintes.
 
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* En animation 4-D, un contrôle fin des modifications a été obtenu dans le modeleur STIGMA.
 
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* En déformation, de nouvelles extensions de DOGME en élargissent considérablement le champ d'applications.
 
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* En simulation des fluides, les résultats visuels obtenus sont particulièrement réalistes.
 
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* L'équipe IGG est moteur dans les activités en réalité virtuelle du programme mobilisateur RéVA autour du workbench (installation en février 2002 à l'ULP) et notamment Dominique Bechmann qui en est responsable.
 
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* Le thème Géométrie Discrète a rejoint l'équipe MIV en janvier 2002.
 
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Version actuelle datée du 1 février 2023 à 15:56

Igg.png
LapinsIGG.jpg

C'est la géométrie qui fédère nos activités de recherche et qui distingue l'équipe Informatique Géométrique et Graphique parmi toutes les équipes d'informatique graphique nationales et probablement internationales. Au sein de l’équipe IGG, tous les chercheurs se réfèrent à une même vision des objets où l'on distingue des aspects topologiques, ou plus largement des aspects combinatoires, et des aspects de plongement, le tout constituant la géométrie. Cette vision fait l'originalité et la force des recherches menées dans notre équipe.

Ces recherches explorent ainsi la géométrie et ses implications en modélisation géométrique avec des modèles combinatoires adaptatifs, multi-résolutions, permettant de choisir le niveau de détails. Elles mettent aussi en œuvre des techniques de spécifications formelles, de résolution de contraintes, de constructions et de preuves en géométrie. Elles conduisent à des problématiques de simulation et d'interaction en environnement virtuel. Elles trouvent leurs applications dans des domaines comme l'enseignement assisté par ordinateur, la simulation médicale ou la numérisation du patrimoine.

Les techniques d'acquisition de la forme, de l'apparence et du mouvement ont permis d'augmenter considérablement la qualité et la résolution des modèles produits. Mais la course au réalisme nécessite une richesse visuelle toujours plus grande que nous recherchons à travers des niveaux de détails adéquats pour la forme, un habillage sophistiqué pour l'apparence et la transposition des mouvements acquis sur un modèle de référence.

L'équipe IGG s’est donnée pour objectif de définir des modèles géométriques efficaces, prenant en compte la nature variée des données considérées (contraintes, images médicales, numérisation, capture du mouvement), pour concevoir, reproduire la forme, l'apparence et le mouvement des objets 3D afin de les visualiser, les simuler et d'interagir avec eux de manière précise dans des environnements virtuels. Ces objectifs se déclinent autour de quatre thèmes complémentaires :

  • Spécifications, Contraintes et Preuves en Géométrie :

Bilan 2016 - 2021 // Bilan 2011 - 2016

  • Modélisation géométrique, Simulation et Interaction :

Bilan 2016 - 2021 // Bilan 2011 - 2016

  • Apparence et Mouvement :

Bilan 2016 - 2021 // Bilan 2011 - 2016

A partir de 2024, l'équipe va s'organiser en quatre thèmes :

Mots-clés : informatique graphique, modélisation géométrique, spécification et preuves, réalité virtuelle, rendu et visualisation, simulation et interaction

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