Simulation de l'aspect des revêtements peinture sur les véhicules virtuels

par Patricia Dumont-Becle

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Didier Arquès et de Andras Kemeny.

Soutenue en 2002

à l'Université de Marne-la-Vallée .


  • Résumé

    Cette thèse propose une nouvelle approche pour simuler l'apparence des revêtements peinture sur un véhicule virtuel. La simulation numérique apparaît comme une alternative plus rapide et moins coûteuse que le processus de développement des peintures actuellement utilisé dans l'automobile. Bien qu'encore incomplète, la caractérisation des revêtements peinture permet de mettre en évidence des critères d'aspect auxquels un observateur est sensible. De plus, l'apparence de ces revêtements varie en fonction des conditions d'éclairage et d'observation. Aussi, cette étude propose une simulation interactive des surfaces peintes permettant de visualiser l'aspect global et changeant (couleur, brillant, netteté) du revêtement observé de loin mais aussi d'apprécier en vision proche l'aspect texturé et le scintillement induits par la présence de particules métalliques dans la peinture. L'approche développée s'appuie sur la décomposition de l'apparence des revêtements peinture en critères d'aspect. Chaque critère d'aspect, directement lié à la structure et à la composition de la peinture (couches et micro-éléments), est représenté à l'aide d'une ou plusieurs textures. Pour permettre l'interactivité, des librairies graphiques exploitant les performances des cartes graphiques sont employées. Un algorithme à plusieurs passes est alors utilisé pour combiner ces différentes textures et restituer l'apparence complète de la surface. Plus précisément, l'application intégrant ce nouveau modèle est fondée sur les librairies graphiques d'OpenGL Performer et s'intègre dans le logiciel P2V, outil de visualisation 3D interactive développé par Renault. Nous présentons les images de revêtement peinture obtenues grâce à cette application ainsi que les fréquences d'images mis en jeu pour l'affichage d'une carrosserie. Nous proposons également des protocoles permettant de comparer les scènes virtuelles obtenues par rapport à des scènes réelles et de valider le réalisme de nos simulations

  • Titre traduit

    Coatings appearance simulation on virtual vehicles


  • Résumé

    This PhD study deals with a new modelisation that allows to simulate paint coating appearance on a virtual vehicle. Digital simulation appears as a quick and cheap alternative compared to the actual paint development process used in automotive industry. Though not finished, coating characterisation allows to underline appearance criteria perceived by an observer. Furthermore, coating appearance significantly changes according to lighting and observation conditions. This investigation introduces therefore an interactive simulation of painted surfaces in order to visualise global and changing coating appearance, when studied by far, and to appreciate texture and sparkling effects produced by the presence of metallic flakes within the film, when studied closely. The developed approach consists in decomposing coating appearance into several appearance criteria. Each appearance criterion is directly linked to paint structure and composition; it is represented thanks to one or several textures. To allow interactivity, graphics libraries taking advantage of the processing graphic cards performance are used. A multi-passes algorithm is achieved to combine these different textures and to render the complete surface appearance. More precisely, the application integrating this new model is based on OpenGL Performer Graphics libraries and can be integrated within P2V software, the Renault interactive 3D visualisation tool. Images obtained thanks to this application, as well as image frequencies reached to display a painted body car, are given. Protocols that give the opportunity to both compare virtual and real scenes and to validate the realism of the corresponding simulation are also proposed

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Informations

  • Détails : 1 vol. (213-[15] p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'en 9999
  • Annexes : Bibliogr. p. 165-172 ( 155 réf.). Liste de sites Internet p. 172 (20 réf.). Glossaire

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Est Marne-la-Vallée. Bibliothèque.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : 2002 DUM 0143
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