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Animation multirésolution d'objets déformables en temps-réel. Application à la simulation chirurgicale

Debunne Gilles
Thèse de doctorat, Institut National Polytechnique de Grenoble. décembre 2000.
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L'animation de sc�nes virtuelles en synth�se d'images est une technique ma�tris�e, largement utilis�e pour les effets sp�ciaux cin�matographiques et les jeux vid�os. Elle se limite toutefois la plupart du temps � l'animation du d�placement d'objets rigides. Cette th�se se propose de chercher � g�n�rer automatiquement les d�formations d'un objet mou, qui plus est en temps-r�el. L'application vis�e est la cr�ation d'un simulateur chirurgical d'op�rations minimalement invasives destin� � terme � la formation des chirurgiens. Les m�thodes actuelles ne permettent pas d'obtenir � la fois un r�alisme visuel satisfaisant et une animation en temps-r�el. Pour y parvenir nous avons utilis� les lois de l'�lasticit� lin�aire qui garantissent le r�alisme de l'animation et assurent qu'un m�me comportement de l'objet sera approch�, quelle que soit la finesse de la discr�tisation. Nous proposons alors une m�thode de simulation multir�solution, qui adapte automatiquement en fonction de la simulation, pour chaque zone de l'objet, la pr�cision des calculs pour obtenir un compromis entre une simulation grossi�re et tr�s rapide ou au contraire une animation plus pr�cise utilisant davantage de points. La partie de l'organe proche de l'outil manipul� par l'utilisateur sera ainsi anim�e avec une grande pr�cision, qui diminuera dans les r�gions lointaines, moins importantes visuellement. Ces travaux ont aboutis � la r�alisation d'un prototype de simulateur chirurgical offrant une animation en temps-r�el gr�ce � l'utilisation de la multir�solution. Le r�alisme est accru par l'utilisation d'un dispositif � retour d'effort simulant la r�sistance de l'organe � la d�formation, calcul�e gr�ce au mod�le physique interne.

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BibTex References

@phdthesis{Deb00,
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school = {Institut National Polytechnique de Grenoble},
keywords = {animation, multiresolution, deformable models},
month = dec,
year = 2000,
adviser = {Marie-Paule Cani}
}

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