Analyse de forme pour la Rétro-Ingénierie de modèles 3D : application à l'industrie aéronautique - TEL - Thèses en ligne
Thèse Année : 2024

Shape analysis for Reverse Engineering of 3D models : application to the aeronautics industry

Analyse de forme pour la Rétro-Ingénierie de modèles 3D : application à l'industrie aéronautique

Philippe Williatte
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 1482586
  • IdRef : 282336737

Résumé

This thesis addresses the challenges related to digital continuity of companies by focusing on Shape Analysis (SA) activities for Computer-Aided Design (CAD) model Reverse Engineering (RE) processes. Activities such as comparison, retrieval, and identification of CAD models from databases are studied to enable product definition information to be retrieved and inferred. In the aerospace sector, data volume and complexity of aerodynamic surfaces CAD models are a significant challenge. The concept of dissimilarity, commonly used in SA activities, fails to accurately distinguish between 3D shapes that are very similar but not identical, thus compromising the reliability of the information obtained. To address this issue, a new 3D shape descriptor, the AISM (Algebraic Implicit Surface Models), is proposed. Based on advanced techniques of computational geometry, statistical analysis and machine learning, it adapts to the specific geometric features of complex aerodynamic surfaces, and integrates with existing SA methods, such as matching, retrieval, and classification. A new activity for the precise identification of shapes called labeling is also introduced to enhance and reinforce the search and exploration capabilities within CAD model databases. In addition, the Knowledge-Based Reverse Engineering (KBRE) model is introduced. This data model integrates advanced features for processing and analyzing CAD model databases, to facilitate the development, implementation and experimentations on advanced SA techniques into RE processes.
Cette thèse aborde les défis liés à la continuité numérique des entreprises en se concentrant sur l'exploitation des activités d'Analyse de Formes 3D (SA) dans les processus de Rétro-Ingénierie (RE) des modèles CAO. Les activités telles que la comparaison, la recherche et l’identification de modèles CAO dans les bases de données sont étudiées pour permettre de recréer et retrouver des informations relatives à la définition des produits. Dans le secteur aéronautique, la volumétrie et la complexité des modèles CAO de surfaces aérodynamiques posent un défi majeur. La notion de dissimilarité généralement utilisée dans les activités de SA ne parvient pas à distinguer précisément des formes 3D très proches mais non identiques, ce qui compromet la fiabilité des informations obtenues. Pour répondre à ce problème, un nouveau descripteur de forme 3D, les AISM (Algebraic Implicit Surface Models), est proposé. Sur la base de techniques avancées de géométrie computationnelle, d'analyse statistique et d'apprentissage automatique, il s'adapte aux spécificités géométriques des surfaces complexes, et s'intègre aux méthodes courantes de SA, comme le matching, le retrieval, et la classification. De plus, une nouvelle activité d'identification précise de formes, le labeling, est proposée pour améliorer et renforcer les capacités de recherche et d'exploration dans les bases de modèles CAO. Par la suite, le Knowledge-Based Reverse Engineering (KBRE) Model est introduit. Ce modèle de données intègre des fonctionnalités avancées de traitement et d’analyse de bases de modèles CAO, afin de faciliter le développement, l’implémentation et l’expérimentation de techniques avancées de SA dans les processus de RE.
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Origine Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-04856485 , version 1 (27-12-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04856485 , version 1

Citer

Philippe Williatte. Analyse de forme pour la Rétro-Ingénierie de modèles 3D : application à l'industrie aéronautique. Sciences de l'ingénieur [physics]. Université de Technologie de Compiègne, 2024. Français. ⟨NNT : 2024COMP2796⟩. ⟨tel-04856485⟩
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