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Interactive Animation and Modeling by Drawing -- Pedagogical Applications in Medicine

Bourguignon David
Thèse de doctorat, Institut National Polytechnique de Grenoble. janvier 2003.
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La compr�hension et la m�morisation de donn�es visuelles sont une part importante de l'apprentissage des �tudiants en m�decine. Cependant, la nature tridimensionnelle et dynamique du corps humain pose de nombreux probl�mes. Leur solution n�cessite de v�ritables outils informatiques interactifs pour permettre aux �tudiants de cr�er et de manipuler des donn�es complexes. Nous proposons dans ce but plusieurs approches. Tout d'abord, nous nous sommes int�ress�s � l'animation par mod�les physiques de mat�riaux �lastiques anisotropes. Son utilisation pendant un cours d'anatomie physiologique du myocarde offre la possibilit� aux �tudiants de construire des �chantillons de tissu musculaire cardiaque. Pour atteindre cet objectif, notre mod�le pr�sente deux caract�ristiques importantes : la premi�re est un faible co�t en temps de calcul afin atteindre un affichage interactif ; la seconde est une apparence intuitive qui facilite son contr�le par l'utilisateur. Ensuite, nous nous sommes int�ress�s � l'interaction en trois dimensions � l'aide d'interfaces bidimensionnelles, en vue de l'annotation de mod�les existants, ou de la cr�ation de nouveaux mod�les. Cette approche tire parti du fait que le dessin est encore consid�r� comme une importante m�thode d'apprentissage par certains professeurs fran�ais d'anatomie. Notre syst�me de dessin 3D poss�de une repr�sentation des traits de l'utilisateur qui permet l'affichage d'un m�me dessin sous plusieurs points de vue. Cette repr�sentation est d'ailleurs compatible avec celle de surfaces polygonales existantes, qui peuvent ainsi �tre annot�es. De mani�re compl�tement diff�rente, notre outil de mod�lisation par le dessin utilise conjointement les informations provenant de la g�om�trie des traits et de l'analyse de l'image produite, afin de cr�er des mod�les en trois dimensions sans passer par une sp�cification explicite de la profondeur.

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Films utilis�s pendant la soutenance.

BibTex References

@phdthesis{Bou03,
author = {David Bourguignon},
title = {Interactive Animation and Modeling by Drawing -- {Pedagogical} Applications in Medicine},
school = {Institut National Polytechnique de Grenoble},
keywords = {computer graphics, physically-based animation, modeling, interface},
month = jan,
year = 2003,
adviser = {Marie-Paule Cani}
}

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