Modélisation tridimensionnelle à partir de silhouettes - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2005

Modélisation tridimensionnelle à partir de silhouettes

3D Modeling From Silhouettes

Résumé

This thesis focuses on the problem of tri-dimensional shape modeling from digital video streams. In particular we consider approaches which use silhouettes, acquired using calibrated cameras. Our goal is to provide fast modeling methods: the models produced can then be used for real-time interaction in virtual environments. Among the different primitives which can be used for 3D model acquisition, silhouettes have several advantages, as they simplify the handling of visibility, and can usually be processed rapidly. Approaches which use silhouettes are generally subject to limitations, such as a poor trade-off between model precision and processing time, and automatic silhouette extraction which can be corrupted by various types of noise. In response to these limitations, we propose two fast approaches for shape modeling from silhouettes. The first approach assumes that the input data, the silhouettes and calibration, are reliable, and produces an exact model with respect to this data. The second approach deals with noisy inputs and produces a probabilistic model of the observed shape's volume. We provide results for both approaches, using both synthetic and real input sets, acquired on the GrImage platform at the Inria Rhône-Alpes. In particular we propose a distributed real-time implementation of the first approach. The system is demonstrated and validated in the context of a virtual reality application.
Nous nous intéressons dans cette thèse à la modélisation de formes tridimensionnelles à partir de vidéos numériques. Plus particulièrement nous considérons les approches utilisant des silhouettes, acquises à l'aide de caméras calibrées. Notre objectif est de fournir une modélisation rapide pour permettre au modèle construit d'interagir en temps réel avec des environnements virtuels. Parmi les différentes primitives qui peuvent être considérées pour acquérir des modèles tridimensionnels, les silhouettes offrent l'avantage de simplifier la gestion de la visibilité et de permettre des traitements rapides. Les principales limitations des méthodes qui en découlent concernent le rapport défavorable entre la précision du modèle construit et le temps de calcul nécessaire, ainsi que l'extraction des silhouettes dans les images qui reste une étape sensible du processus de modélisation. En réponse à ces limitations, nous proposons deux approches rapides de modélisation à partir de silhouettes. La première suppose que les données, les silhouettes et le calibrage, sont précises, et produit un modèle exact vis-à-vis de ces données. La deuxième permet d'introduire des incertitudes dans les primitives considérées et produit alors un modèle probabiliste du volume observé. Ces deux approches sont illustrées par des résultats sur données synthétiques et réelles, acquises sur la plate-forme GrImage de l'Inria Rhône-Alpes. En particulier une implémentation distribuée et temps réel de la première méthode est proposée. Celle-ci est validée dans le contexte d'une application de réalité virtuelle.
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Dates et versions

tel-00349090 , version 1 (23-12-2008)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00349090 , version 1

Citer

Jean-Sébastien Franco. Modélisation tridimensionnelle à partir de silhouettes. Interface homme-machine [cs.HC]. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2005. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00349090⟩
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