Thèse : "Couplage géométrie/mécanique pour l'animation d'objets détaillés"

Soutenance de thèse : Quentin WENDLING

Équipe : IGG

Titre : "Couplage géométrie/mécanique pour l'animation d'objets détaillés"

Résumé :

La thèse propose une approche novatrice pour la représentation et la simulation numérique en temps réel d'objets déformables hautement détaillés en informatique graphique. Face à la difficulté de construire une reproduction fidèle du comportement de tels objets par calcul numérique, nous explorons le défi de concilier les exigences visuelles élevées avec des performances en temps réel. Nous introduisons ainsi le concept de "vues adaptatives", une représentation multirésolution qui sépare la représentation des degrés de liberté du modèle physique de celle de la surface de l'objet et de ses détails géométriques.

Cette approche dynamique permet d'ajuster la résolution des simulations en fonction des besoins, assurant une précision accrue dans les zones déformées tout en préservant les performances globales. Les vues adaptatives sont organisées de manière hiérarchique, facilitant la gestion des coupes et des collisions dans la simulation. Nous étendons cette méthodologie aux simulations mécaniques, en adaptant les modèles de Shape Matching et de Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) pour les objets déformables.

Pour guider l'adaptation, des critères basés sur les interactions objet-environnement et sur les propriétés physiques de la simulation sont définis. Nous introduisons également des mécanismes efficaces pour propager les déformations entre les différentes résolutions. En complément, notre thèse propose une méthode de découpe d'objet, reposant sur la séparation des volumes le long des faces existantes, qui démontre la polyvalence de notre modèle multirésolution.

Les performances de notre framework sont évaluées à travers des benchmarks, révélant une amélioration significative (plus de 10 fois) par rapport aux simulations sur maillage fin, tout en maintenant des résultats visuellement similaires. En résumé, cette thèse offre une contribution en matière de représentation adaptative d'objets déformables, étendue avec succès aux simulations mécaniques, et démontre l'efficacité de la méthode développée au cours de cette recherche.