Thèse soutenue

Estimation de propriétés mécaniques d'objets complexes à partir de séquences d'images
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Auteur / Autrice : Cédric Syllebranque
Direction : Christophe ChaillouSamuel Boivin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 05/03/2010
Etablissement(s) : Lille 1
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)

Résumé

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De nombreux algorithmes de simulations informatiques permettent de reproduire des comportements physiques d'objets en trois dimensions. Des phénomènes liés à différents domaines, comme la mécanique classique (animation de tissus par exemple), la mécanique des fluides (animation de feux par exemple) ou encore la photométrie (visualisation photo-réaliste de scènes par exemple) peuvent être recréés virtuellement. Ces algorithmes complexes possèdent généralement de nombreux paramètres. Leurs réglages sont souvent délicats et peu conformes au réel. Pour utiliser ces algorithmes en simulations chirurgicales ou pour les calculs de stabilité d'un pont suspendu, il est indispensable d’avoir des paramètres exacts.Malheureusement, il est difficile, voire impossible, même pour un expert de trouver les bonnes valeurs de ces paramètres pour produire un effet donné, et tout particulièrement sur des objets réels complexes comme les organes. En effet, même si nous disposons d’un simulateur très puissant, l'adéquation de ses paramètres avec le monde réel est difficile, et dans le meilleur des cas il s’agit toujours de « tâtonner » pour obtenir le résultat voulu, et ce parfois pendant des heures. Cette thèse vise donc à déterminer directement ces paramètres depuis des séquences d'images réelles, afin de reproduire en réalité virtuelle et de la façon la plus fidèle possible le comportement observé des objets du monde réel. Nous concevons pour cela une solution matérielle et logicielle peu onéreuse en proposant un nouveau dispositif de capture de force et un algorithme d'estimation inverse basé sur plusieurs métriques d'erreur.