Sujet de Master 2006-2007

Construction d'un atlas de cartes pour un modèle de personnage animé
Constructing an atlas of charts to model animated characters


Paramétrisation [Desbrun/Meyer/Alliez 2002]	Atlas de cartes [Gérot 2001]

Responsables

Cédric Gérot	Boris Thibert	Franck Hétroy
LIS	LMC	GRAVIR/EVASION
E-mail : Cedric.Gerot@lis.inpg.fr	E-mail : Boris.Thibert@imag.fr	E-mail : Franck.Hetroy@imag.fr
Tél. : 04 76 82 71 32	Tél. : 04 76 51 48 97	Tél. : 04 76 61 55 04

Contexte

International students: you can apply to this position through the INRIA Internship program !

Note to English-speaking readers: if you want information in English concerning this proposal, please contact me by e-mail.

Dans le cadre du projet MEGA, EVASION-GRAVIR, le LMC et le LIS cherchent à modéliser un personnage humain ou animal (bipède ou quadrupède) par un atlas de cartes [3,4], de manière à ensuite pouvoir générer des animations 3D réalistes de ce personnage. Pour ce faire, nous disposons d'un modèle maillé surfacique initial du personnage, ainsi que d'un squelette d'animation [1], qui est une représentation hiérarchique des articulations principales.

Un atlas de cartes est une représentation par morceaux d'une surface, où chaque morceau (appelé carte) est homéomorphe à un disque du plan. L'homéomorphisme qui associe au disque du plan le morceau de surface est alors appelé paramétrisation. De plus, ces morceaux peuvent se chevaucher. Afin d'animer un personnage, nous envisageons de définir une carte par zone "statique" du modèle (bras, avant-bras, tronc, ...), et de faire correspondre les zones de chevauchement des cartes aux zones d'articulation du personnage (coude, épaule, ...). Ainsi, seules ces dernières seront à prendre en considération durant une animation. Actuellement, les techniques d'animation de personnages ne tiennent pas compte de l'anatomie des modèles et fonctionnent simplement à partir de relations de proximité entre les sommets du maillage.

Le but de ce stage est le suivant : à partir d'une décomposition du modèle maillé en zones se chevauchant au niveau des articulations, construire une paramétrisation de chaque zone [2,5], puis représenter le modèle maillé par un atlas de cartes. Le but de cette modélisation est d'améliorer la qualité du modèle, notamment au niveau des articulations en assurant une continuité C^1 aux endroits souhaités (ou C^0 aux "pliures" du corps).

Le stagiaire développera en C/C++ et utilisera les bibliothèques CGAL, GTS ou OpenMesh. L'interface de visualisation sera réalisée sous OpenGL.

Mots-clés : décomposition de surfaces, atlas de cartes, anatomie, animation 3D.

Objectifs

Etudier les méthodes de paramétrisation de surface [2,5].
Implémenter une de ces méthodes pour paramétrer chacune des zones du modèle maillé.
Etudier les méthodes existantes de modélisation de surface utilisant la notion d'atlas de cartes [3].
Modéliser le modèle maillé décomposé en zones se chevauchant par un atlas de cartes (en choisissant des fonctions de transition et une partition de l'unité).
Implémenter la méthode proposée, puis la tester et la valider sur différents modèles statiques de bipèdes et de quadrupèdes.

Pré-requis

Bonnes connaissances en mathématiques (notamment en modélisation géométrique). Compétences en programmation C/C++.

Références