Triangulation de surface implicite

Triangulation de surface implicite

NIVEAU: 2e année de cycle ingénieur
RESPONSABLES: Antoine Bouthors, Fabrice Neyret
ÉQUIPE: EVASION - GRAVIR/IMAG - INRIA
CONTACT: Antoine.Bouthors@gmail.com
 

Motivations

MOTS-CLÉS: synthèse d'images, surfaces implicites, triangulation, système de particules.

Les surfaces implicites sont définies a l'aide de fonctions de potentiel. Pour en calculer un rendu complexe (dans le cas qui nous interésse, il s'agit de visualiser des nuages) en temps réel en utilisant le matériel graphique, il est nécessaire de discrétiser cette surface, c'est-à-dire de trouver un ensemble de triangles la représentant au mieux.
Dans note cas, cette discrétisation doit être dynamique, c'est-à-dire que lorsque la surface se déforme, la discrétisation doit être modifiée (plutôt que reconstruite à partir de zéro) pour coller à la nouvelle surface en un temps très court (quelques millisecondes).
L'échantillonnage de la surface par un système de particules[WH94,CA97] est une solution commode pour la discrétisation dynamique : elle consiste à échantilloner la surface implicite par des particules qui se divisent et se repoussent les unes les autres afin de peupler toute la surface. Discrétiser la surface revient alors à constituer un maillage de triangles à partir que cette "soupe" de particules réparties sur la surface implicite.
Un système de génération de particules a déjà été implémenté. Des méthodes de triangulation à partir de particules existent déjà[CA99,Har], mais elles peuvent certainement être améliorées pour être plus dynamiques.
 

Objectifs du stage

Il s'agit, dans un premier temps, d'implémenter une discrétisation de la surface implicite s'appuyant sur le générateur de particules (cf bibliographie), puis de chercher à améliorer cette méthode pour la rendre aussi performante que possible (rapidité, robustesse, mise à jour entre deux pas de temps).
Le programme final devra être totalement fonctionnel et sera à terme intégré dans une application de simulation de nuages réaliste en temps réel, où il sera utilisé pour générer et animer la forme des nuages.
 

Pré-requis

Maîtrise du C++ et de la STL
Anglais technique (lecture d'articles)
 

Compétences souhaitables

Connaissances en OpenGL, synthèse d'images... 

Lieu et durée du stage

France/Rhône-Alpes/Grenoble/Montbonnot/INRIA Rhône-Alpes/Projet EVASION
2 mois minimum, mi 2005
 

Bibliographie

[CA97] Patricia Crossno and Edward Angel. Isosurface extraction using particle systems. In IEEE Visualization '97, pages 495–498, November 1997.
[CA99] Patricia Crossno and Edward Angel. Spiraling edge : fast surface reconstruction from partially organized sample points. In VIS '99 : Proceedings of the conference on Visualization '99, pages 317-324. IEEE Computer Society Press, 1999.
[Har] John C. Hart. Surface constrained particle systems library. http://graphics.cs.uiuc.edu/surface/
[HBJF02] John C. Hart, Ed Bachta, Wojciech Jarosz, and Terry Fleury. Using particles to sample and control more complex implicit surfaces. In Proceedings of SMI 02, 2002.
[WH94] Andrew P. Witkin and Paul S. Heckbert. Using particles to sample and control implicit surfaces. In Proceedings of SIGGRAPH 94, Computer Graphics Proceedings, Annual Conference Series, pages 269-278, July 1994.