Dans ce travail nous avons présenté un système de modélisation interactive de formes volumiques conçu pour des utilisateurs novices de la modélisation numérique de formes 3D. Ce logiciel permet la création et le ranement de formes lisses en créant des éléments à partir de peintures depuis des angles de vue diérents, à des échelles diérentes. Les éléments de surface créés par peinture sont représentés de manière implicite en utilisant des surfaces de convolution. De même, ces éléments de surface sont mélangés à l'aide d'opérateurs de mélange de surfaces implicites. Pour représenter ces surfaces nous utilisons des maillages triangulaires qui restreignent la propagation du mélange. Nos résultats montrent qu'il est souhaitable de pouvoir créer des formes de topologie arbitraire de manière transparente, que ce soit durant l'étape de peinture, que durant l'étape de mélange des éléments de surface. L'interface que nous proposons, fondée sur la métaphore de peinture, s'est révélée immédiatement utilisable par des utilisateurs non préparés et souvent inexpérimentés.
La possibilité de supprimer une partie existante d'un modèle, demandée de manière répétée par les utilisateurs, à été implémentée dans une version ul-térieure du logiciel, par creusement ou suppression complète de la partie existante. Nous avons rééchi à des manières plus élaborées de placer les pri-mitives en 3D. L'une d'elle était de projeter chaque élément de squelette sur la surface sous-jacente. Nous avons cherché une manière générique d'inclure un contrôle supplémentaire de la profondeur de la forme sans alourdir l'in-terface mais n'y sommes pas parvenu, nous voulions proposer une méthode plus naturelle encore que celle proposée dans Shapeshop [67].
Nous souhaiterions aussi améliorer l'adéquation de la forme reconstruite avec la région peinte. Nous voudrions trouver une méthode purement géométrique car une étape d'optimisation alourdirait ce calcul et orirait moins de contrôle sur le caractère lisse de la surface. Finalement, dans la version actuelle du logiciel, l'épaisseur de chaque élément reconstruit est lié à sa taille locale, sans pouvoir être modié ultérieurement. Des squelettes composés de par-ties planes pourraient être utilisés [8] pour étendre les formes possibles des éléments. Ces points sont actuellement repris dans la thèse de Cédric Zanni, actuellement préparée au sein de l'équipe Imagine.
2.7. CONCLUSION 55 telles fonctionnalités est un dé. Ce travail a enn été validé par un partenaire industriel, Axiatec, se proposant de rendre réelles les créations numériques à l'aide d'imprimantes 3D de qualité.
Chapitre 3
Mélange local de surfaces
implicites
3.1 Introduction
Comme nous l'avons vu dans le chapitre précédent le système MATISS pro-pose une expérience utilisateur originale et intuitive. Nous avons cherché dans MATISS à proposer un modeleur qui soit prévisible ; c'est pourquoi MATISS s'appuie sur un mélange local de formes. Cependant, ce mélange est eectué grâce à une solution hybride s'appuyant sur la combinaison de maillages et de champs implicites locaux. La forme résultante ne possède plus de champ potentiel global. Cette partie traite de l'extension de ce type de mélanges aux surfaces implicites classiques. Nous souhaitions proposer des surfaces implicites plus adaptées à la modélisation. C'est pourquoi en plus de traiter le mélange local de surfaces implicites ; notre solution résout plusieurs problèmes d'eacement des petits détails ainsi que de mélange à distance. L'idée qui inspire la technique que nous proposons est que le mélange ne devrait se faire qu'à proximité des zones où les objets se chevauchent. Les surfaces implicites ne doivent pas exercer d'inuence réciproque ailleurs qu'à ces endroits même si elle se rapprochent fortement, comme illustré sur la gure 3.1. A l'opposé, en dehors de cette zone les surfaces devraient rester inchangées, même si la distance qui sépare les deux surfaces est très faible. La méthode que nous proposons s'applique génériquement aux diérents types
58 CHAPITRE 3. MÉLANGE LOCAL DE SURFACES IMPLICITES
Figure 3.1 Union propre de deux champs potentiels : On peut observer sur cette gure que sans l'opérateur d'union propre la mèche de cheveux se serait mélangée avec le front. Le champ potentiel reste continu dérivable.
Figure 3.2 Le mélange est localisé dans une zone calculée autour des régions qui s'intersectent.
de surfaces implicites telles que les F-rep, Soft-objects.
Notre solution publiée dans [1] rend l'assemblage de surfaces implicites beau-coup plus prévisible pour l'utilisateur car les surfaces à assembler se mé-langent quand elles s'intersectent, ne gonent plus à distance, et les détails ns ne sont plus lissés.
3.1.1 Contributions
Dans cette méthode nous localisons le mélange automatiquement à proximité des intersections. Pour cela l'idée maitresse de notre travail est de calculer les courbes d'intersections (il peut y en avoir plusieurs) entre les deux surfaces à fusionner et de les utiliser comme squelettes pour dénir les régions où les surfaces peuvent se mélanger (voir Figure 3.2). L'épaisseur de la zone de mélange est calculée pour que le mélange croisse progressivement au cours des animations, ce qui permet de modéliser une goute se fusionnant progres-sivement avec un volume de liquide.
Pour obtenir ce résultat nos contributions sont de résoudre les trois dicultés suivantes :
pré-3.2. VOLUMES DE MÉLANGE LOCALISÉS À PROXIMITÉ DES INTERSECTIONS59