Deformations de surfaces complexes : techniques de haut niveau pour la modelisation et l'animation

par Marie-Paule Cani

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Claude Puech.

Soutenue en 1990

à Paris 11 .

mots clés

• Sciences appliquees
• Informatique, automatique theorique, systemes
• Deformations
• Modelisation
• Animation
• Dynamique
• Surfaces
• Splines
• Simulation
• Collisions

Résumé

Dans le but de pouvoir creer des objets complexes par deformations et assemblages successifs de surfaces plus simples, je propose une nouvelle famille d'outils de modelisation du haut niveau: le recollement de surfaces positionne et ajuste automatiquement les bords a coller de maniere a creer un seul objet, aussi regulier que l'etaient les morceaux d'origine; la primitive de pincement permet de realiser des embranchements multiples de surfaces tubulaires, tandis que l'ajustement perpendiculaire regle le cas ou une jonction doit etre realisee perpendiculairement a une surface support; enfin, l'habillage automatique de squelettes utilise les primitives precedentes pour habiller d'une peau reguliere le squelette d'un objet. Grace a ces nouveaux outils, il est enfin possible d'adapter aux surfaces de forme libre la notion d'arbre de construction, si utile en modelisation solide. Les deformations de haut niveau sont egalement des outils indispensables en animation: des techniques basees sur la simulation dynamique permettent de calculer automatiquement le comportement de materiaux deformables, tres difficile a definir a la main a l'aide de positions cles. De surcroit, ce genre de modele apporte une solution naturelle au probleme des collisions entre objets. Apres avoir mis en evidence les avantages et les limitations des techniques existantes, je propose un nouveau modele de matiere deformable, dont les couches mecaniques et geometriques imbriquees engendrent a chaque instant le mouvement et les deformations des objets, en tenant compte des interactions eventuelles. Grace a sa modularite, ce modele peut etre combine avec d'autres systemes dynamiques, pour simuler des comportements hybrides beaucoup plus complexes: je presente une methode qui permet de construire et d'animer des objets vertebres, dont la chair deformable enrobe un squelette rigide articule

Titre traduit

Deformations of complex surfaces: high level methods for modeling and animation

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