Reconstruction d'objets déformables à l'aide de fonctions implicites

par Serge Pontier

Thèse de doctorat en Sciences. Informatique

Sous la direction de Behzad Shariat.

Soutenue en 2000

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Behzad Shariat.


  • Résumé

    Depuis plusieurs années, un effort important est réalisé dans le domaine de l'imagerie médicale pour obtenir des représentations des différents organes du corps humain. Celles-ci sont calculées à partir des informations fournies par les systèmes d'acquisition (IRM, échographie. . . ). Il s'agit le plus souvent de contours 2D parallèles contenant de nombreux points. Depuis peu, des travaux sont menés sur la mise au point de simulateurs médicaux, qui permettent, par exemple, de simuler des interventions chirurgicales. Pour cela, la représentation statique des organes n'est plus suffisante. Il devient nécessaire de prendre en compte l'aspect dynamique pour pouvoir représenter le comportement des organes, tel que la respiration, les battements cardiaques, l'interaction entre les organes. . . De nouveaux modèles et de nouvelles méthodologies doivent donc être développées pour obtenir des représentations géométriques et dynamiques des organes. Dans cette thèse, nous nous intéressons au problème de la reconstruction des objets déformables dans le milieu médical. La première étape a été de mettre au point une méthode de reconstruction à partir de contours 2D parallèles. La contrainte importante était d'obtenir un modèle géométrique qui puisse être facilement utilisé dans une simulation. La deuxième étape de notre travail a consisté à développer un système dynamique utilisant les modèles obtenus pour simuler le comportement physique des objets. Notre méthode de reconstruction débute par le calcul d'un squelette 3D de l'objet. Afin d'obtenir une squelettisation rapide et efficace, nous avons créé une méthode originale qui consiste à obtenir le squelette 3D par la mise en correspondance des squelettes 2D de chaque contour. Le squelette est ensuite pondéré et combiné à une fonction de potentiel pour définir la surface de l'objet. Cette méthode de reconstruction permet de modéliser rapidement des objets de topologie complexe, avec des branches et des trous. Le modèle dynamique mis en place est une combinaison du modèle masses/ressorts et du modèle implicite. Le principe est d'utiliser les points forts des deux modèles pour compenser leurs points faibles. Le modèle implicite permet d'améliorer la détection des collisions qui est un point faible des systèmes de masses/ressorts. Le modèle des masses/ressorts permet d'obtenir des déformations plus réalistes et plus faciles à contrôler, ce qui est difficile avec le modèle des objets implicites. Le squelette de l'objet est transformé en un réseau de ressorts et est déformé sous l'action des forces de contact propagées depuis la surface. La propagation est réalisée grâce à des ressorts reliant la surface au squelette. Ce modèle dynamique permet d'obtenir des comportements réalistes pour des objets qui ne sont pas hautement déformables


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (vi-121 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 114-119

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
  • Disponible pour le PEB
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.