Automatic interpretation and 3D modeling from line drawings of organic shapes
Interprétation et modélisation 3D automatique à partir de dessins au trait de formes organiques
Résumé
Drawing is the most common way to communicate about shapes. Thus, using sketching
as a tool in the process of modeling 3D content is an attractive approach. However in the
world of machines, drawings are still difficult to interpret as shape depictions. This has
been the challenge tackled by many different research works since leveraging the little we
know about perception is non trivial.
My thesis focuses on pushing the limits of what can be inferred from single drawings
of smooth shapes without any help from the user. In a first attempt we chose to select a
category of shape namely animals and other creatures for which prior knowledge helps to
solve the problem. Then we proposed to generalize parts of the solution to tackle the case
of free form organic shapes. This manuscript thus presents the respective solutions we
developed. The first one is able to infer plausible 3D models of animals from a single sideview
sketch using anatomic principles to both interpret the drawing’s elements and infer
depth offsets between these elements. The second is an approach to decompose depictions
of smooth shapes with non trivial cusp points into a set of structural parts’ silhouettes
ordered in depth, which can be used for editing and animation purposes. Many related
ideas were explored on the way, and the ones presented in this manuscript leaves me
confident about the future of this field of research.
Le dessin est la manière la plus courante de communiquer sur les formes. Ainsi, l’utilisation
de l’esquisse comme outil dans le processus de modélisation de contenus 3D est
une approche attrayante. Cependant, dans le monde des machines, les dessins sont encore
difficiles à interpréter comme des représentations de formes 3D. Ce défi a été relevé
par de nombreux travaux de recherche, car tirer parti du peu de connaissances que nous
possédons sur la perception n’est pas trivial.
Ma thèse se concentre sur les limites de ce qui peut être inféré à partir de dessins
uniques de formes lisses sans aucune aide de l’utilisateur. Dans un premier temps, nous
avons choisi une catégorie de forme, à savoir les animaux et autres créatures pour lesquels
une connaissance préalable aide à résoudre le problème. Ensuite, nous avons proposé de
généraliser certaines parties de la solution pour aborder le cas des formes organiques
libres. Ce manuscrit présente donc les solutions respectives que nous avons développées.
La première permet de déduire des modèles 3D plausibles d’animaux à partir d’une seule
esquisse de vue latérale en utilisant des principes anatomiques pour interpréter les éléments
du dessin et déduire des décalages de profondeur entre les éléments. La seconde
est une approche qui consiste à décomposer les représentations de formes lisses avec des
points de recouvrement non triviaux en un ensemble de silhouettes de parties structurelles
ordonnées en profondeur, qui peuvent être utilisées à des fins d’édition et d’animation.
Beaucoup d’idées connexes ont été explorées en parallèle, et celles présentées dans ce
manuscrit me donnent confiance en l’avenir de ce domaine de recherche.
Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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