Modélisation et animation de surfaces implicites à squelettes

Résumé : Nous montrons dans cette thèse qu'il est possible d'utiliser très efficacement des surfaces implicites à squelettes pour modéliser, animer et métamorphoser de manière simple des objets ou personnages texturés complexes avec un contrôle précis et intuitif. Le passage à des modèles plus sémantiques utilisant des primitives à squelettes complexes permet en effet de réduire fortement le nombre de paramètres à contrôler au profit de paramètres plus significatifs. Notre système regroupe une large librairie de squelettes de toutes dimensions ainsi qu'un mécanisme automatique de simulation de squelettes très complexes par décomposition adaptative en squelettes connus et optimisés. Divers opérateurs de mélange permettent un contrôle fin du lissage des raccords entre les parties des objets. D'autre part, l'adaptation de notre modèle géométrique au contrôle spatial et à la combinaison de textures solides procédurales permet de texturer volumiquement tout type de géométrie. Enfin, un squelette de contrôle unifie les arbres de description de la géométrie et des textures au sein d'une même structure afin d'assurer la cohérence de l'ensemble lors des animations et métamorphoses. L'animation se fait au niveau du squelette de contrôle pour les manipulations de haut niveau puis chaque paramètre peut être contrôlé individuellement ou par un autre paramètre au travers de fonctions d'évolution afin de profiter de la souplesse des modèles hiérarchiques et de s'adapter à tout type de moteur d'animation. Cette organisation permet également d'utiliser directement nos outils de métamorphose de formes et de textures pour des modèles animés en garantissant la cohérence des transformations géométriques et de textures sans apparition d'étapes intermédiaires amorphes. Le modèle intermédiaire est construit automatiquement à partir d'un graphe de correspondances défini de manière hiérarchique par un processus assisté et contrôlable. En métamorphosant également les animations, nous définissons l'animorphose comme la métamorphose synchrone et contrôlée des géométries, des textures et de leurs animations respectives. Dans le cas de personnages animés par étapes clefs, nous proposons un algorithme spécifique permettant d'effectuer tous les calculs de la transformation en pré-traitements de sorte que le modèle intermédiaire n'est pas plus coûteux qu'un simple modèle animé. Pour garantir des traitements rapides (édition, visualisation par lancer de rayons ou polygonalisation), nous proposons d'une part des algorithmes de calcul de distance optimisés pour tirer profit de la cohérence spatiale des requêtes et d'autre part la définition de LODs afin d'adapter les primitives, les opérateurs et la structure même des modèles à la qualité requise. Un algorithme de ré-écriture automatique des arbres de description complète ces accélérations
Type de document :
Pré-publication, Document de travail
4262; T. 2005
Liste complète des métadonnées

https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01468617
Contributeur : Équipe Gestionnaire Des Publications Si Liris <>
Soumis le : mercredi 15 février 2017 - 16:03:55
Dernière modification le : jeudi 16 février 2017 - 01:07:30

Identifiants

  • HAL Id : hal-01468617, version 1

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Citation

Aurélien Barbier Accary. Modélisation et animation de surfaces implicites à squelettes. 4262; T. 2005. 〈hal-01468617〉

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