Modélisation de mondes virtuels

Ce travail est effectué par Jean-David Génevaux dont je co-encadre la thèse depuis octobre 2011. L’objectif et l’originalité de cette thèse est de développer de nouvelles méthodes de modélisation de mondes virtuels avec un haut niveau de détail en s’appuyant sur les techniques de génération procédurale. Les principaux verrous scientifiques et techniques qui sont au centre de ce sujet de recherche sont la génération accélérée de contenu grâce à des méthodes procédurales, le traitement et l’affichage des masses de données géométriques et textures produites en temps réel, et enfin le contrôle utilisateur résultant de la combinaison de modèles génériques paramétrés. Ces trois axes de recherche complémentaires sont au cœur du projet.

Ajout de détails dans les formes autosimilaires

Ce travail est effectué par Houssam Hnaidi dont j'encadre la thèse (depuis octobre 2006). Le but est de tirer parti des avantages de deux types de modélisation : la modélisation auto-similaire (fractale) et la théorie des ondelettes. Nous sommes parti d'un modèle fractal, les IFS projetés, sur lequel nous avons greffé une information de détail. Grâce à un formalisme adapté, l'opération marche dans les deux sens : l'analyse et la synthèse. L'optimisation du modèle auto-similaire permet de minimiser l'information de détail nécessaire à la reconstruction de l'objet. Des résultats ont permis de mettre en évidence l'intérêt d'une telle méthode pour le transfert et l'amplification de textures géométriques. Les autres applications envisagées sont la génération de variétés naturelles ainsi que la compression géométrique.

Scènes naturelles complexes pour les jeux vidéo

Ce travail est effectué par Nicolas Maréchal dont je co-encadre la thèse avec Eric Galin (depuis octobre 2007). Le but est d'accroître la quantité de détails et la variété dans les scènes complexes naturelles dans le contexte particulier des jeux vidéo. Cette thèse est effectuée dans le cadre du projet GENAC 2 en collaboration avec Eden Games et Widescreen Games.

Approximation de courbes, surfaces et images

Le but de ces travaux était d'approximer une courbe donnée par une liste ordonnée de points. Le résultat escompté est un descripteur de cette courbe sous forme d'un modèle qui approche le plus la courbe de départ. Le but est une description compacte de la courbe qui traduit ses redondances éventuelles.
L'approche que j'ai proposée repose sur une formulation du problème en un problème numérique de régression non-linéaire. Le but est donc de trouver le modèle qui minimise la distance entre la courbe initiale et la courbe synthétisée issue du modèle. Le modèle fractal utilisé est celui développé au laboratoire depuis quelques années : les IFS projetés. La résolution du problème se fait grâce à l'algorithme de Levenberg-Marquardt.

 

Le même principe a été appliqué aux surfaces. Les résultats sont moins convaincants du fait que le nombre de paramètres du modèle est très important pour décrire des surfaces.
C'est pourquoi nous avons décidé d'implémenter un nouveau modèle qui combine plusieurs carreaux d'IFS projetés dans une structure de type quadtree. Ce nouveau modèle associé à une chaîne complète de codage nous a permis de mettre en oeuvre de la compression d'image en niveaux de gris.