Modélisation et acquisitions
Cet axe fédère les activités de recherche de l'équipe autour de la modélisation géométrique et de l'acquisition de modèles complexes.
Notre approche de la modélisation vise à proposer et étudier de nouvelles structures combinatoires pour la représentation d'objets géométriques complexes. Ces travaux englobent les variétés combinatoires et leurs extensions multirésolutions ; la modélisation de complexes cellulaires ou simpliciaux ; l'encodage de topologies discrètes ; et la description d'algorithmes exploitant ces structures topologique pour la reconstruction et la détection de collisions.
Nous travaillons également sur les problématiques liées à l'acquisition de modèles géométriques et de leurs apparences (modèles de couleur, de lumière, de réflectance) via des périphériques de type scanner laser. Nous nous intéressons également à l'acquisition de modèles dynamiques via l'utilisation de systèmes de capture vidéo ; l'échantillonnage des données acquises ; et l'extraction de modèles statistiques.
L'ensemble de ces travaux est mis à la disposition de la communauté scientifique et industrielle via le développement de deux plate-formes : la plate-forme de modélisation géométrique CGoGN et la plate-forme de Numérisation 3D.
Participants permanents
- Deux professeurs : Dominique Bechmann et Jean-Michel Dischler
- Une chargée de recherche : Hyewon Seo
- Quatre maîtres de conférences : Rémi Allègre, David Cazier, Pierre Kraemer et Basile Sauvage
- Deux ingénieurs de recherche : Olivier Génevaux et Sylvain Thery
Projets et thèmes de recherche
Modèles multirésolutions et multiéchelles
De nombreux travaux utilisent simultanément plusieurs représentations d’un même objet. Elles peuvent correspondre à différentes échelles de visualisation ou à différents niveaux de détails d’une scène, mais également à des modèles de natures différentes. Ainsi, en simulation, il n’est pas rare d’utiliser un maillage volumique grossier pour les calculs numériques, auquel un maillage surfacique plus fin est associé pour un rendu réaliste. Des représentations multiéchelles sont également utilisées pour la segmentation d’images, la compression ou le filtrage de maillages. Enfin de nombreux algorithmes font appel à des structures hiérarchiques pour accélérer les traitements, comme par exemple le lancer de rayon ou la détection de collisions.
Nous voulons proposer des structures combinatoires pour la représentation de tels objets multirésolutions et les équiper d'opérateurs topologiques multiéchelles permettant de gérer de manière cohérente et contrôlée les interdépendances entre représentations. Il s'agit par exemple de construire de telles hiérarchies, de les manipuler, d’y appliquer des découpes, des simplifications, des raffinements ou d’y faire des requêtes géométriques.
Modèles combinatoire multirésolutions
Nous continuerons nos travaux sur :
- Les cartes combinatoires et leurs extensions multirésolution
- Les surfaces subdivisions et l'édition multirésolution
- Les maillages progressifs, leur encodage et leur visualisation
- Les maillages tétraédriques et leur représentation multiéchelles
- Les volumes de subdivisions et la discrétisation de données volumiques
- Le traitements de la géométrie : filtrage, compression, simplification
Segmentation d'images ou de maillages
Nous avons exploité la notion de diagrammes de Voronoï discrets, volumiques, contraints par des éléments de surfaces ou des courbes, pour la génération de maillages surfaciques et volumiques à partir d'images segmentées
Nous cherchons à étendre ces notions à des structures combinatoires volumiques pour permettre la segmentation de maillages et aborder sous un angle nouveau les problèmes liés à la simplification ou à l'échantillonnage de maillages volumiques.
Partition de l'espace et structure topologique Nous avons proposé un mécanisme de suivi des mouvements de particules dans un environnement déformables et son utilisation pour la détection de collision, dans le cadre de simulations chirurgicales.
Nous voulons exploiter la structuration spatiale définie par nos modèles topologiques, pour aborder de manière plus général les problèmes de détection de collisions. Par exemple, nous étudions le suivi de maillages en déplacements dans d'autres maillages, les collisions entre de tels maillages, les auto-collisions, et la gestion des découpes et autres changements topologiques, pour la simulation temps réel.
