Introduction de processus de conception pour la modélisation interactive de modèles physiques particulaires 3D complexes dans l'environnement MIMESIS - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2010

Introduction of design processes for complex 3D physical particles system interactive modeling in the MIMESIS environment

Introduction de processus de conception pour la modélisation interactive de modèles physiques particulaires 3D complexes dans l'environnement MIMESIS

Ali Allaoui
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 935801

Résumé

The physically-based model of mass-interactions for visual motion synthesis or interactive animated virtual scenes, and in particular the CORDIS-ANIMA formalism, is appreciated today for the quality and the great diversity of phenomena it can produce. However, this richness cannot be exploited in all its complexity without a conception tool that puts it in the center of the creation process, and therefore opens widely its potentialities while maintaining its principles. For this, the modelisation environment - constituted by all possible means for the user to create, parametrize and simulate a CORDIS-ANIMA network - is decisive for the development of user's creative possibilities. Given the previous modelisation tools, our work consists in extending them with advanced functionalities allowing to cross a qualitative threshold towards the creation of complex models. We based our work on the organisation of the modeling process in five phases : qualitative prestructuration, quantitative prestructuration, initial state, coating for the visual rendering, and simulation. For each of the first four phases, we examined three types of critical functionalities in physically-based modeling : 1. Proposing two complementary styles of representation for the conception and the manipulation of the models, a language-based representation and a graphical one, in order to benefit from each's advantages and of these coming from their combination. This point is essential for the manipulation of very complex CORDIS-ANIMA networks. 2. Proposing functionalities for advanced specifications of the initial state, a critical phase in physical modeling. We propose in particular functionalities for the transformation inside the mass-interaction system of spatial properties stemming from geometry oriented modelers. This point raises a more general question about the compatibility between geometrical properties and physical properties. 3. Extending the modelisation possibilities by integrating the online modification of physical parameters, an other critical point in physically-based modeling, as it allows to introduce online non linear modifications. These new functionalites are the basis of the new tool MIMESIS V, and draw the path towards a complete interactive tool for physically-based modeling using mass-interactions networks.
Le modèle physique masses-interactions pour la synthèse du mouvement visuel ou la modélisation de scènes virtuelles animées interactives, et en particulier le formalisme CORDIS-ANIMA généralisant son principe grâce à son haut degré de modularité, est aujourd'hui apprécié pour la qualité et la très grande variété de phénomènes qu'il permet d'obtenir. Cependant, cette richesse ne peut être utilisée dans toute sa complexité sans un outil de conception de modèles qui le met au centre du processus de création, et qui ouvre au maximum les possibilités tout en respectant ses principes. Pour cela, l'environnement de modélisation - constitué de tous les moyens donnés à l'utilisateur pour construire, paramétrer, habiller et simuler un réseau CORDIS-ANIMA - est déterminant dans les possibilités créatrices de l'utilisateur. Partant des outils précédents de modélisation, notre travail consiste à les étendre par des fonctionnalités évoluées permettant de franchir un saut qualitatif vers la création de modèles complexes. Pour ce faire, nous nous sommes appuyés sur l'organisation du processus de modélisation physique modulaire en 5 phases: préstructuration qualitative, préstructuration quantitative, conditions initiales, habillage pour le rendu visuel, et simulation. Pour chacune des quatre premières phases, nous avons été amenés à examiner trois types de fonctionnalités critiques dans la modélisation physique : 1. Proposer deux styles de représentations complémentaires pour la conception et la manipulation de modèles - la représentation langagière et la représentation graphique - de manière à tirer parti des avantages de chacune, ainsi que de leur combinaison. Ce point est essentiel dans la manipulation de réseaux CORDIS-ANIMA très complexes. 2. Proposer des fonctionnalités permettant de franchir un pas dans la spécification des conditions initiales, phase critique dans la modélisation physique. Nous proposons en particulier des fonctionnalités pour la transformation au sein du système masses-interactions de propriétés spatiales en provenance de modeleurs orientés géométrie. Ce point pose la question plus générale de la compatibilité entre modélisation de propriétés géométriques et de propriétés physiques. 3. Etendre les possibilités de modélisation en permettant l'intégration de la modification paramétrique en ligne, autre point critique pour la modélisation physique, puisqu'il permet d'introduire des modifications non linéaires en ligne. Ces nouvelles fonctionnalités sont à la base du nouvel outil MIMESIS V, et tracent une voie vers un outil interactif complet pour la modélisation physique particulaire masses-interactions.
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Dates et versions

tel-00780244 , version 1 (23-01-2013)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00780244 , version 1

Citer

Ali Allaoui. Introduction de processus de conception pour la modélisation interactive de modèles physiques particulaires 3D complexes dans l'environnement MIMESIS. Interface homme-machine [cs.HC]. Université de Grenoble, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00780244⟩

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