Loupe locale pour la visualisation temps-réel de grands
volumes de données
Encadrants:
George-Pierre
Bonneau, projet
EVASION,
INRIA, Grenoble (responsable de stage)
Lionel
Reveret, projet EVASION,
INRIA, Grenoble
Contact: Georges-Pierre.Bonneau@imag.fr
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Visualisation
d'une structure complexe (d'après Vivodtzev et al., 2003)
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Résumé:
Les méthodes de simplification de maillage en vue de leur
exploration temps réel fonctionnent en deux temps. Dans une
étape de pré-processing une hiérarchisation des
données est calculée, basée sur des
opérateurs de simplification atomique du maillage (contraction
d’une arête ou d’un triangle, suppression d’un sommet…). Cette
étape peut être coûteuse en temps et en
mémoire. Dans un second temps, un algorithme de parcours
(pseudo-) temps réel de la structure de données
hiérarchique est appliqué. Cet algorithme, prenant en
compte le point de vue de la scène, la complexité de
l’objet et les capacités graphiques de la machine, permet de
calculer un maillage approximant le maillage exact, et correspondant
à un chemin extrait de la structure hiérarchique issue de
la phase de pré-processing. Une application distribuée de
visualisation multirésolution de grands maillages a
été implémentée dans le cadre d’un stage de
Master 1. Celle-ci met en jeu un PC « principal » affichant
grâce à un projecteur vidéo le maillage global
simplifié, et un PC « secondaire » portable
(éventuellement un assistant numérique ou un TabletPC)
chargé d’afficher les détails locaux du maillage. Ainsi
le PC portable fait office de loupe locale permettant d’afficher les
détails fins du maillage et des données portées
par ce maillage. Cette application est basée sur une librairie
publique permettant l’extraction du maillage approximant. Cette
librairie a l’avantage de pouvoir être utilisée quelque
soit l’opérateur de simplification atomique choisi. Cette
généralité se traduit par des temps d’extraction
incompatibles avec une exploration interactive, même pour des
tailles de maillage modestes. Le but principal de ce stage est de
développer des algorithmes d’extraction interactifs ou
même temps réel, spécialisés pour
l’opérateur de contraction d’arête, et pour la
sélection par proximité géométrique. Ces
algorithmes utiliseront une structure de données secondaire sous
la forme d’une forêt d’octrees, liée au graphe acyclique
provenant des contractions d’arêtes. Suivant la progression du
travail sur cette partie théorique, le stage pourra comporter de
plus une phase pratique d’implémentation des algorithmes dans le
cadre d’une mini-plateforme d’expérimentation mettant en jeu les
deux PCs (fixes et portable), le projecteur, et un écran de
projection arrière. Il sera alors nécessaire de
développer une technique permettant de repérer en
temps-réel la position de la « loupe » locale par
rapport à l’écran de visualisation large. Plusieurs
approches sont possibles : ce peut être une lecture d’information
de position sur la visualisation large grâce à une mini
caméra embarquée sur la loupe, ou bien un suivi
automatique de la localisation de cette loupe par des méthodes
simples de vision par ordinateur utilisant des caméras fixes par
rapport à l’écran de visualisation.
Bibliographie:
[1] Fabien Vivodtzev, Lars Linsen, Georges-Pierre Bonneau, Bernd
Hamann,
Ken Joy, B. Olshausen,
Hierarchical Isosurface Segmentation Based on Discrete Curvature,
5th joint Eurographics-IEEE Symposium on Visualization, Grenoble,
France, ISBN (EG) : 3-905673-01-0, May 26-28 (2003).
[2] Vivodtzev F., Bonneau G.-P.,
Topology Preserving Simplification of 2D Non-Manifold
Meshes with Embedded Structures, Pacific Graphics 2005 Oct
12-14, Macao, China, 2005