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De la qualité, de l'efficacité et de la fiabilité de la reconstruction de surfaces en imagerie 3D
Doctorat
Dragan Tubic
Patrick Hébert (Directeur)
Denis Laurendeau (Codirecteur)
Problème: La modélisation 3D, qui consiste à créer un modèle 3D virtuel à partir des mesures de la surface des objets réels, est traditionnellement composée de trois étapes appliquées séquentiellement: l’acquisition, la mise en registre et l’intégration de vues multiples. À cause de la complexité de calcul des méthodes actuelles, l’application des trois étapes ne permet pas la création de systèmes interactifs où le modèle reconstruit est disponible pendant l’acquisition. L’objectif de ce projet est d’unifier toutes les étapes de la modélisation et de permettre la reconstruction des modèles quel que soit le type des données télémétriques. Ce projet vise en particulier les capteurs maniables et les systèmes d'acquisition interactifs en temps réel.
Motivation: L'acquisition des données télémétriques et la reconstruction des modèles sont habituellement effectuées séparément, parfois en des lieux différents. Sans la modélisation interactive, il est difficile de s'assurer que les données acquises suffisent pour une reconstruction complète, ce qui en cas d’erreur, augmente significativement les coûts et le temps requis pour la modélisation. Par ailleurs, les capteurs maniables sont souvent conçus en utilisant des courbes laser projetées sur la surface d’un objet. Néanmoins, les méthodes pour la reconstruction des modèles et le raffinement de pose pour les courbes n’existent pas ou sont trop complexes.
Approche: Nous posons l'hypothèse que la solution des problèmes de la modélisation 3D ne repose pas uniquement sur de nouvelles méthodes mais plutôt sur une représentation adéquate des formes dans l'espace 3D. La représentation que nous avons choisie est une représentation implicite sous la forme d’un champ vectoriel. Elle permet l’intégration incrémentale de vues multiples et contient toutes les informations nécessaires pour une mise en registre efficace dont la complexité est linéaire par rapport au nombre de points mesurés sur la surface. Les champs vectoriels peuvent être efficacement compressés et affichés, ce qui permet d’effectuer toutes les étapes de modélisation avec une seule représentation des surfaces.
Défis: Le principal défi de ce projet est de développer les algorithmes pour toutes les étapes de la modélisation, la mise en registre, la reconstruction, la compression et le rendu de la surface en exploitant la représentation implicite, i.e. les champs vectoriels. En particulier, tous les algorithmes doivent être incrémentaux et d’une complexité linéaire selon la quantité de données pour permettre une modélisation interactive. Les algorithmes doivent également permettre la reconstruction des modèles à partir de tous les types de données télémétriques : nuages de points, courbes mesurées sur la surface et les images télémétriques. Ils doivent aussi permettre de combiner les différents types de données pour en construire un modèle.
Applications: Même si c’est un domaine relativement récent, la modélisation 3D trouve diverses applications dont notamment la réalité virtuelle, la rétro-ingénierie, l'inspection industrielle, la biométrie, l’expertise légale et l'archéologie.
Calendrier: septembre 2000 - décembre 2005
Dernière modification: Sep 28 2007 2:35PM par tdragan

     
   
   

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