Courbes, cylindres et métamorphoses pour l'image de synthèse - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 1995

Curves, cylinders and metamorphoses for computer graphics

Courbes, cylindres et métamorphoses pour l'image de synthèse

Résumé

The Morphing of two shapes is often used in computer animations. Generally morphing techniques make use of 2D methods such as image composition. Actually, there are still many practical and technical problems when trying to morph 3D objects such as polyhedral meshes. We propose a morphing technique adapted to tubular objects. A skeleton curve is associated with each object in order to define a cylindrical parametrisation. The transformation of the skeleton curves of two objects jointly with their parametrisation are the main components of the method. In this context, we focus our attention on two particular points\,: In order to animate the curves we introduce a method of interpolating polylines based on a regular homotopy in Lie groups. Furthermore, associating a skeleton curve to an object may be quite tricky. Hence, we propose a tool to construct such a curve whose definition is original and is based on a combinatorial analogy with the Morse theory. These studies finally lead us to elaborate an interactive tool for 3D morphing. This tool is characterized by its ease of used and by its intuitive parameters.
Le passage continu d'une forme à une autre, ou métamorphose, est un procédé souvent utilisé pour les animations en infographie. Les techniques employées pour réaliser ces métamorphoses font généralement appel à des méthodes de mélange d'images plus qu'à de véritables transformations tridimensionnelles. De fait, de nombreux problèmes pratiques et théoriques subsistent dès lors que l'on cherche à métamorphoser deux objets tridimensionnels tels que des maillages polyédriques. Nous proposons une technique de métamorphose adaptée à des objets de forme tubulaire. Une courbe squelette est associée à chaque objet afin de le paramétrer. La transformation des courbes squelettes associées à deux objets, conjointement aux paramétrisations, permet de réaliser la métamorphose. Dans ce contexte, deux points sont plus particulièrement étudiés\,: Pour animer les courbes squelettes, nous introduisons un procédé d'interpolation de courbes polygonales fondé sur une homotopie régulière dans les groupes de Lie. Par ailleurs, l'association d'une courbe squelette à un objet peut être une étape délicate. Nous proposons donc un outil d'aide à la construction de courbe squelette dont la définition originale repose sur une analogie combinatoire avec la théorie des fonctions de Morse. Ces études nous conduisent finalement à l'élaboration d'un outil interactif pour réaliser des métamorphoses tridimensionnelles. Cet outil se caractérise par sa simplicité d'utilisation et l'aspect intuitif de ses paramètres.
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Dates et versions

tel-00006284 , version 1 (17-06-2004)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00006284 , version 1

Citer

Francis Lazarus. Courbes, cylindres et métamorphoses pour l'image de synthèse. Modélisation et simulation. Université Paris-Diderot - Paris VII, 1995. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00006284⟩
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