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[primeca] Thèse ENSAM Aix...
mardi 18 janvier 2011 , Sandrine Beaujon


Titre : Modélisation géométrique d’objets virtuels et d’assemblages d’objets virtuels à l’aide d’une approche basée sur l’utilisation conjointe de primitives de sketching, de grammaires de formes, et d’analyse de similarités.

Allocation : Financements ENSAM – ARTS (2 ans) et IMATI-CNR (1 an)

Etablissements d’accueil :

- Arts et Métiers ParisTech Aix-en-Provence (France) – www.aix.ensam.fr

- Université de Gênes (Italie) – www.unige.it

Laboratoires d’accueil :

- Laboratoire LSIS d’Aix-en-Provence (France) – www.lsis.org

- IMATI-Ge CNR (Italie) – www.ge.imati.cnr.it

Co-directeurs de thèse : P. Véron (LSIS) et B. Falcidieno (IMATI)

Co-encadrants de thèse : J-P. Pernot (LSIS) et F. Giannini (IMATI) / M. Spagnuolo (IMATI)

Contacts : jean-philippe.pernot[at]ensam.fr, giannini[at]ge.imati.cnr.it, spagnuolo[at]ge.imati.cnr.it

Début de la thèse : Novembre 2010. La thèse étant en cotutelle entre le LSIS et l’IMATI, le candidat sera amené à passer du temps dans les deux laboratoires d’accueil. Mots clés : CAO, Réalité Virtuelle, modélisation géométrique, sémantique, grammaire de formes.

Profil du candidat : informatique graphique, mathématiques appliquées.

Modalité de candidature : envoyer CV + lettre de motivation aux contacts ci-dessous.

Descriptif du sujet :

Le sujet de thèse s’inscrit dans le cadre du projet Co-DIVE (Conceptual Design In Virtual Environment) mené conjointement par le laboratoire LSIS d’Aix-en-Provence et le laboratoire LE2i de Cluny.

Aujourd’hui, la construction d’un Environnement Virtuel (EV) résulte d’un long processus itératif de modélisation et de modification. A partir d’un cahier des charges fonctionnel, un certain nombre de modèles 3D sont générés (ou importés à partir de librairies graphiques) et enrichis par diverses propriétés (textures, etc.), puis insérés et scénarisés au sein de l’EV. Cette dernière étape requiert la programmation de l’environnement proprement dit. A l’issu de cette étape, l’application est testée et des modifications sont généralement requises.

Malheureusement, les étapes de modification d’un EV sont encore fastidieuses et très consommatrices de temps. Ceci est principalement dû au fait qu’il n’existe pas aujourd’hui de liens forts entre les différents acteurs du processus de génération d’EVs, les différents outils utilisés et les modèles géométriques manipulés. Ainsi, la chaine numérique se trouve rompue. A chaque étape de modification, certaines actions manuelles déjà effectuées précédemment sont donc à refaire entièrement.

Le projet Co-DIVE consiste à proposer et développer un certain nombre de modèles, de méthodes et d’outils visant à combler le fossé entre ce qui existe au niveau de la modélisation géométrique type « CAO » et ce qui existe au niveau de la modélisation d’EVs. A terme, l’approche proposée devra permettre le développement d’un EV interactif à partir d’un modèle conceptuel créé de manière collaborative entre le développeur d’application d’EV (expert en programmation d’EVs), l’utilisateur de l’EV (expert dans son domaine d’application) et l’expert en modélisation géométrique et CAO. Il s’agit notamment de :

- Intégrer l’utilisateur final dans le processus de développement de son EV,

- Optimiser les échanges de données entre la CAO et l’Environnement de Développement Virtuel (EDV),

- Générer un modèle simplifié (modèle conceptuel) de l’environnement virtuel basé sur les besoins de l’application en EV,

- Automatiser le processus de génération d’EV,

- Maintenir la cohérence entre les modules pour faciliter la demande de modifications (non rup-ture de la chaine numérique).

Le sujet de thèse, proposé par le laboratoire LSIS d’Aix-en-Provence, porte sur la partie modélisation géométrique d’objets virtuels et d’assemblages d’objets virtuels à l’aide d’une approche basée sur l’utilisation conjointe de primitives de sketching, de grammaires de formes, et d’analyse de similarités. Il s’agit donc de repousser les limites des modeleurs géométriques actuels en imaginant de nouveaux paradigmes de modélisation basés sur des approches de plus haut niveau permettant de se focaliser sur les objets et leurs propriétés intrinsèques et extrinsèques (physiques, esthétiques, etc.) plutôt que sur les outils géométriques de bas niveau.

Dans le contexte du projet Co-DIVE, il s’agira d’utiliser données d’entrée multiples et potentiellement combinées pour décrire et caractériser les objets virtuels et les assemblages qui prendront part à la définition de l’EV :

1) Sketches partiels dessinés à main levée sur une table graphique ;

2) Mots et phrases issus d’une grammaire de formes pour la description prescriptive des formes ;

3) Modèles 2D/3D, photos/captures d’écran, objets virtuels/réels utilisés pour trouver des modèles similaires dans une base de données.

A partir de ces entrées multiples, le système devra dans un premier temps analyser et décrire d’une façon suffisamment générique les caractéristiques des objets virtuels et des assemblages désirés. A partir de ce modèle intermédiaire, de nouvelles méthodes et de nouveaux outils devront être imaginés et développés pour :

1) soit générer des modèles géométriques et des assemblages (approches par formes caractéristiques, techniques de déformation, etc.) ;

2) soit rechercher des modèles similaires dans une base de données et adapter ces modèles aux besoins nouveaux (ajout/suppression, simplification, déformation, etc.) pour réduire l’écart entre l’objet trouvé et l’objet désiré ;

L’approche ainsi proposée permettra d’intégrer l’utilisateur final au centre du processus de conception de l’EV et lui facilitera les modifications ultérieures. Les nouveaux modèles ainsi définis alimenteront le modèle conceptuel qui sera alors utilisé comme objet intermédiaire entre les différents acteurs du processus de développement d’EV. Une fois les modèles géométriques définis, des propriétés supplémentaires et des lois d’évolution seront prescrites au travers de scénarios qui participeront également à la définition du modèle conceptuel. Toutefois, la partie scénarisation ne fait pas partie de ce sujet de thèse.

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