Animation multiresolution d'objets deformables en temps-reel application a la simulation chirurgicale

par GILLES DEBUNNE

Thèse de doctorat en Sciences médicales

Sous la direction de Marie-Paule Cani.

Soutenue en 2000

à l'INP GRENOBLE .

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  • Résumé

    L'animation de scenes virtuelles en synthese d'images est une technique maitrisee, largement utilisee pour les effets speciaux cinematographiques et les jeux videos. Elle se limite toutefois la plupart du temps a l'animation du deplacement d'objets rigides. Cette these se propose de chercher a generer automatiquement les deformations d'un objet mou, qui plus est en temps-reel. L'application visee est la creation d'un simulateur chirurgical d'operations minimalement invasives destine a terme a la formation des chirurgiens. Les methodes actuelles ne permettent pas d'obtenir a la fois un realisme visuel satisfaisant et une animation en temps-reel. Pour y parvenir nous avons utilise les lois de l'elasticite lineaire qui garantissent le realisme de l'animation et assurent qu'un meme comportement de l'objet sera approche, quelle que soit la finesse de la discretisation. Nous proposons alors une methode de simulation multiresolution, qui adapte automatiquement en fonction de la simulation, pour chaque zone de l'objet, la precision des calculs pour obtenir un compromis entre une simulation grossiere et tres rapide ou au contraire une animation plus precise utilisant davantage de points. La partie de l'organe proche de l'outil manipule par l'utilisateur sera ainsi animee avec une grande precision, qui diminuera dans les regions lointaines, moins importantes visuellement. Ces travaux ont aboutis a la realisation d'un prototype de simulateur chirurgical offrant une animation en temps-reel grace a l'utilisation de la multiresolution. Le realisme est accru par l'utilisation d'un dispositif a retour d'effort simulant la resistance de l'organe a la deformation, calculee grace au modele physique interne.

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Informations

  • Détails : 170 p.
  • Annexes : 160 ref.

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  • Disponible pour le PEB
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