Gestion des occultations en réalité augmentée

par Vincent Lepetit

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Marie-Odile Berger.

Soutenue en 2001

à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Le concept de Réalité Augmentée vise à accroître la perception du monde réel en y ajoutant des éléments non perceptibles a priori par l'oeil humain. Plusieurs problèmes doivent être résolus pour obtenir une incrustation réaliste. Il faut tout d' abord pouvoir déterminer le point de vue adopté pour chaque prise de vue (alignement des caméras réelle et virtuelle) afin d'incruster l'objet de synthèse au bon endroit. Il faut ensuite tenir compte des interactions entre les éléments virtuels insérés et la scène réelle : les parties occultées de ces éléments doivent être déterminées, ainsi que les modifications de l'éclair age induit es par l'insertion de ces éléments. Cette thèse s'intéresse à la gestion des occultations, plus particulièrement en phase de post-production, qui demande des incrustations d'une grande qualité visuelle. Un algorithme de reconstruction tridimensionnelle permettrait a priori de résoudre notre problème. Nous mettons en évidence le manque de fiabilité des algorithmes existants, en particulier à proximité du bord des objets occultants, et nous expliquons pourquoi. Nous nous intéressons alors aux quelques travaux qui traitent plus spécifiquement des occultations. De cette étude ressort le fait qu'une intervention humaine reste nécessaire pour respecter nos impératifs de qualité. La méthode développée dans cette thèse met donc explicitement à contribution l'utilisateur, mais sa tâche reste intuitive et limitée, puisqu'il s'agit de détourer à l'aide d'un outil semi-automatique les objets occultants dans quelques images de la séquence. Cette méthode utilise les points de vue correspondant à chaque image. Nous décrivons donc comment nous calculons ces points de vue, mais également comment nous estimons l'erreur obtenue. Nous montrons ensuite comment la méthode de gestion des occultations tient compte de cette erreur, ce qui permet de l'utiliser dans des cas pratiques, où l'erreur sur les points de vue calculés peut être relativement importante. On peut alors obtenir efficacement la qualité visuelle requise, sur l'ensemble de la séquence, au prix d'une interactivité réduite. L'applicabilité de la méthode est démontrée sur de nombreuses séquences vidéo de différents types. Elle peut être utilisée pour déterminer les occultations par des objets rigides, immobiles ou non. Enfin, cette méthode dépasse le cadre de la gestion des occultations puisqu'elle peut être utilisée comme un outil de segmentation spatio-temporelle de séquences vidéo, débouchant alors sur de nombreuses applications en post-production : colorisation et suppression d 'objets, composition de séquences réelles et virtuelles.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (173 p.)
  • Annexes : 155 ref.

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