| Titre : | Gestion de collision en animation de vêtements |
| Auteurs : | Amina ZOUIOUECHE, Auteur ; Noureddine Djedi, Directeur de thèse |
| Type de document : | Thése doctorat |
| Editeur : | Biskra [Algérie] : Faculté des Sciences Exactes et des Sciences de la Nature et de la Vie, Université Mohamed Khider, 2013 |
| ISBN/ISSN/EAN : | TINF/63 |
| Format : | 1 vol. (133 p.) / ill. / 29 cm |
| Langues: | Français |
| Résumé : |
Avec la croissance de l'industrie d'animation, le besoin d’une simulation de tissu efficace et visuellement attrayante devient immense. Mais la nature souple du tissu rend le problème très complexe, surtout quand il s’agit de la gestion des collisions du tissu avec son environnement.Notre travail s’inscrit dans le cadre de la simulation comportementale. Son principal objectif est de proposer une solution au problème de la gestion des collisions pour la simulation des tissus en temps réel. Le modèle exploite la méthode accélératrice des volumes englobants et tire profit des techniques des niveaux de détails pour leurs propriétés d’accélération et ce dans le but de proposer un compromis entre rapidité de calcul et précision de la détection. |
| Sommaire : |
Chapitre I. Gestion des collisions état de l’art....................................................................... 4 1. Introduction ............................................................................... 4 2. Présentation de la gestion des collisions………………………….……………….…..... 4 2.1 Détection de collisions ……………………………………………….……..…….….. 5 2.2 Gestion de la complexité géométrique……………….………………......................... 5 2.3 Les types de détection de collisions………………………..…………………………. 8 2.3.1 Méthode spatiale…………………………..…………………..…...........….. 8 2.3.2 Méthode spatio-temporelle………………………………………..........….... 9 2.4 Accélération de la détection de collisions…………………………………..……..….. 12 2.4.1 Volumes englobants ……..……………………...………………..…….….... 12 2.4.2 Les hiérarchies ………………………………………………….……..…..... 14 2.4.3 Partitionnement des objets………………………………….…….……........ 15 2.4.4 Partitionnement de l’espace………………………………….………...……. 16 2.4.5 La multi-résolution ……………………………………………..………….. 19 2.4.6 Accélération matérielle……………………………………………..……… 20 2.5 Algorithme calculant la distance entre deux objets ……………………………….… 20 2.5.1 Algorithme JGK…………………………………………….………….….. 20 2.5.2 Algorithme de Joukhadar et Laugier ……………………………….……… 21 2.5.3 Algorithme de Lin et Canny…………………………………………..….... 21 2.5.4 Algorithme de Garcia Alonso et al……………………………………….... 22 2.5.5 Algorithme de Volino et Thalmann .………………………………......….... 22 2.5.6 Algorithme de Baraff et Witkin …………………………………………… 24 2.6 Traitement des collisions……………………………………………………….…… 24 2.6.1 Définition……………………………………………………………..…….. 24 2.6.2 Les méthode de traitement de collisions..…………………….…….………. 24 3. Auto-collisions…………………………………………………………………….…..... 26 4. Conclusion……………………………………………………………………….…..…. 27 Chapitre II. Simulation de vêtements………………………………………….………...…… 28 1. Introduction…………………………………………………………………...…...…... 28 2. Propriétés mécaniques du tissu..........…………………….…………………..….....…. 28 3. Méthodes de simulation………..…………………………………………….……..….. 29 3.1 Modèles géométriques ………………………………………………………….….... 30 3.2 Modèles physiques…………………………………………………………..……..… 30 3.2.1 Modèle continu ……………………………………………………...….…... 31 3.2.2 Modèle discret……………………………………………………..……....... 32 3.3 Approche hybride…………………………………………………………..……...…. 35 3.4 Approche basée sur les exemples ……………………………………….…..……..… 36 4. Conclusion…………………………………………………………………………….…. 36 Chapitre III. Gestion de collision : Application à la simulation de vêtements …… 37 I. Introduction…………………………………………………………………………………. 37 II. Gestion de collisions en animation de vêtement……………………………………………. 38 1. Détection de collisions pour la simulation de : vêtement VS objets rigides……….….. 38 2. Détection de collisions basique…………………………………………………........…. 39 2.1 Collision sommet/triangle…………..……...…………………….…………...... 40 2.2 Collision arête/arête………………………………….………………..…….… 40 3. Techniques de gestion des collisions……………………..……………………..……… 41 3.1 La hiérarchie des volumes englobants……………….………………..…..…… 41 3.1.1 Parcours de la hiérarchie….………………….…………………….….. 43 3.1.2 Construction de la hiérarchie ………………………..………..……..... 45 3.1.3 Mise à jour de la hiérarchie……………………….………..……….…. 45 3.1.4 Présentation de quelques volumes englobants…………..……….……. 46 3.1.5 Détection d’auto-collision avec la hiérarchie des volumes Englobants……………………………………………..………..……… 47 3.2 Champs de distance …………………………………………..………..………. 48 3.2.1 Représentation des champs de distance……………………………..… 48 3.2.2 Détection de collisions avec les champs de distance………………….. 49 3.3 Subdivision spatiale ……………………………………………………..…..… 51 3.4 Technique de l’espace d’image……………………………………….......…… 52 3.5 Méthodes stochastiques……….……………………………………………….. 53 3.5.1 Approche D'Average-Case…………………………..………..…...….. 54 3.5.2 Détection stochastique de collisions basée sur les primitives aléatoirement choisies …………...…… ……………………………………………… 54 4. Discussion …………………………………………………………………………....… 55 5. Le traitement de collisions………………………………………………………..….… 58 5.1 Approches physiques de traitement de collisions……………………………….. 59 5.2 Approches géométriques de traitement de collisions…………………..……….. 60 6. Les auto-collisions ………………………………………………………….……..…… 61 7. Détection de collisions continue………………………………………………….……. 62 8. Quelques travaux de simulation de vêtements impliquant la gestion de collisions…….. 63 III. La multi résolution (Les niveaux de détail)………………………………………………… 70 1. Création des LODs………………………………………………………………….….... 71 1.2 Simplification orientée géométrie…………………….………….………..……. 71 1.2.1 Subdivision adaptative…………………………………………………. 71 1.2.2 Réduction géométrique ………………………………………………… 72 1.2.3 Echantillonnage……………………………………………………….... 72 1.3 Simplification orientée scène………………………………………………....... 72 2. Gestion des LODs……………………………………………………………………… 72 IV. Conclusion…………………………………………………………………...……………… 73 Chapitre IV. Intégration de la multi-résolution dans la détection de collisions basée sur la hiérarchie des volumes englobants : Application à la simulation de vêtements…………. 74 1. Introduction…………………………………………………………….………………….. 74 2. Présentation de l’approche ………………………………………….……………...……… 75 2.1 Données géométriques………………………….……………………………… 76 2.2 Mécanique du Tissu …………………………………………………………… 76 2.3 Solveur numérique……………………………………………………………... 77 2.4 Etape du rendu…………………………………………………………………. 77 2.5 Module de gestion des collisions………………………………………………. 77 2.5.1 Détection des collisions ………….……………………………………………. 78 2.5.2 Traitement des collisions………...……………………………………….……. 79 2.5.3 Méthode accélératrice……………………………………………….…………. 79 3. Hiérarchie des volumes englobant ……………………………………………………… 80 3.1 Degré de l’arbre………………………………………………………………........ 80 3.2 Construction de la hiérarchie des sphères englobantes…………………………… 81 3.2.1 Choix de l’axe………………………………………………………………. 82 3.2.2 Choix du point de subdivision………………………………………………. 83 3.3 Algorithme de Welzl…………………………………………………………… 83 3.4 Parcours de la hiérarchie…………….……………………………….………… 84 3.5 Mise à jour de la hiérarchie ………………..………………………………….. 84 3.5.1 Mise à jour du centre …………………………..…………………………… 85 3.5.2 Mise à jour du rayon ………………………………………………………... 86 4 Association de la multi résolution à la hiérarchie des volumes englobants ………..……..... 87 4.1 Représentations multi résolution………………………………………………. 88 4.2 Critères à respecter………….………………………………………………… 89 4.3 Présentation de la méthode……………………………………………………. 89 4.4 Intégration de la multi résolution…………………………………………..…… 91 4.5 Propriétés physiques……………………………………………………………. 91 4.5.1 Les masses…………………………………………………………………... 92 4.5.2 Vitesse de transmission des forces………………………………………….. 92 4.5.3 Construction des ressorts …………………………………………………… 92 5 Collision sphère – sphère……………………………………………………………….….. 93 6 Détection de collision exacte……………………………………………………………. 94 6.1 Temps de la collision………………………………………………..………….. 94 6.2 Collision sommet – triangle…………………………………………………….. 95 6.3 Collision arête – arête …………………………………………….………......... 96 7 Traitement de collisions …………………………………………………………………...… 96 8 Algorithme de gestion de collisions ……………………………………………………... 98 9 Conclusion…………………………………………………………………………………… 99 Chapitre IV Implémentation et résultats …………………………………………………….. 101 1. Introduction…………………………………………………………………………….... 101 2. Environnement de travail …………………………………………………………………. 101 3. Architecture globale de l’implémentation ………………………………………………… 101 4. Classes et structures de données utilisées ………………………………………………… 103 5. Algorithmes utilisés ……………………………………………………………………..….. 104 5.1 Mise en oeuvre du système masse-ressort…………………………………….….….. 104 5.2 Construction des Sphères Minimales …………………………………….………….. 107 5.3 Construction de la hiérarchie ………………………………………………….…..… 108 5.4 La multi résolution …………………………………………………………………... 114 5.5 Gestion des collisions ………………………………………………………………... 118 6. Mise en oeuvre de la simulation ………………………………………………….…….… 118 6.1 Condition initiale de l’application …………………………………………………... 119 6.2 Résultats obtenus……………………………………………………………….…….. 119 6.3 Analyse des résultats……………………………………………………………….… 121 7. Conclusion…………………………………………………………………………………. 122 Conclusion générale est perspectives…………………………………………………….…......123 Références………………………………………………………………………………………..126 |
| En ligne : | http://thesis.univ-biskra.dz/id/eprint/545 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut |
|---|---|---|---|
| TINF/63 | Mémoire de magister | bibliothèque sciences exactes | Consultable |
