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Une animation d’objets 3D qui ne fait pas un pli (ou les fait bien)

L’équipe STORM (Structural Models and Tools in Computer Graphics) de l’Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT - CNRS/Université Toulouse 1 Capitole/Université Toulouse 2 Jean Jaurès/Université Toulouse 3 Paul Sabatier/INP Toulouse), en collaboration avec l’Université de Victoria (Canada) et le Centre National de Recherche italien, présentera à la conférence SIGGRAPH Asia 2017 une nouvelle méthode pour mieux gérer les jonctions entre plusieurs parties animées d’une forme géométrique 3D.

Pour les objets 3D composés de plusieurs parties élémentaires (comme les particules d’un fluide ou les membres d’un personnage virtuel), une difficulté importante est de contrôler la forme au niveau de leur jonction : arête franche, mélange lisse, surface de contact, gonflement au contact, étirement, etc. Cette tâche, couramment exécutée lors de la création de contenu 3D, devient encore plus délicate et malheureusement fastidieuse lorsque ces parties élémentaires sont animées. Les chercheurs présentent dans cette publication une avancée théorique significative permettant une utilisation pratique de représentations fonctionnelles d’assemblage complexes par des utilisateurs non-scientifiques, comme des infographistes. L’utilisateur dessine des croquis 2D en des poses clés, qui représentent la façon dont les parties sont assemblées et la façon dont cet assemblage se déforme. De ces croquis, leur système infère automatiquement des fonctions qui génèrent les formes 3D et leurs déformations d’animation.
Les gouttes d’eau sont de simples sphères positionnées sur la feuille. L’utilisateur dessine sur le modèles 3D le profil d’une goutte et notre sytème infère automatiquement toutes les gouttes déformées, posées comme une fine rosée, en contact sur la feuille.

Sur le plan théorique, les chercheurs commencent par transformer les croquis fournis par l’utilisateur en des paramètres qui peuvent servir d’entrée aux fonctions de génération de la forme finale des déformations. Ceci est fait en réalisant une projection des croquis depuis l’espace de création de l’utilisateur (un espace euclidien 2D ou 3D), dans l’espace de définition des fonctions d’assemblage. Dans cet espace, cette projection particulière fournit un ensemble de contraintes. Ces contraintes permettent la définition d’une fonction d’objectif spécifique qu’un système d’optimisation permet de satisfaire. La solution de cette optimisation est la fonction d’assemblage recherchée.

Dans cette approche, le système d’optimisation est conditionné par quelques centaines de contraintes et l’accent est porté sur la conformité de la forme 3D finale par rapport aux croquis fournis par l’utilisateur. La définition d’une fonction d’objectif produisant un bon compromis entre conformité et efficacité de calcul permet d’offrir un outil simple et interactif à l’utilisateur. Il peut ainsi aisément et naturellement créer des objets 3D prêt à la production par assemblage de leurs parties structurelles et la définition de la façon dont ils se déforment lorsqu’ils sont animés.



Publication :
Baptiste Angles [1] [2], Marco Tarini [3], Brian Wyvill [3], Loïc Barthe [1], Andrea Tagliasacchi [3]. Sketch-Based Implicit Blending, ACM Transactions on Graphics, 36(6), proceedings of ACM Siggraph Asia, Nov 2017, 13 pages


[1] Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT - CNRS/Université Toulouse 1 Capitole/Université Toulouse 2 Jean Jaurès/Université Toulouse 3 Paul Sabatier/INP Toulouse)

[2] University of Victoria – Canada

[3] Università dell’Insubria and ISTI / CNR – Italie