Sujet de stage de deuxième année élève-ingénieur en informatique 2005



Calcul automatique d'un squelette géométrique pour l'animation

Un modèle de cheval et son squelette
Les mêmes dans une autre position
Un modèle de cheval et son squelette
(cliquer sur l'image pour l'agrandir)
Les mêmes dans une autre position
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Responsable :

Franck Hétroy

Laboratoire GRAVIR/IMAG, équipe EVASION
INRIA Rhône-Alpes, ZIRST,
655, avenue de l'Europe
38334 SAINT ISMIER cedex
Tél : 04 76 61 55 04
E-mail : Franck.Hetroy-at-imag.fr
Web : http://www-evasion.imag.fr/Membres/Franck.Hetroy/

Co-encadrant :

Francis Lazarus

Laboratoire SIC
Bâtiment SP2MI, boulevard Marie et Pierre Curie
B.P. 179
86960 FUTUROSCOPE CHASSENEUIL cedex
Tél : 05 49 49 66 12
E-mail : lazarus-at-sic.sp2mi.univ-poitiers.fr
Web : http://www-sic.sp2mi.univ-poitiers.fr/lazarus/

Contexte :

Afin d'animer un personnage ou un animal virtuel en trois dimensions (représenté sous forme de surface maillée), la méthode la plus couramment utilisée consiste à créer une représentation hiérarchique des articulations principales, appelée squelette d'animation. Chaque articulation du squelette peut être déplacée individuellemment, ce qui entraîne automatiquement la déformation du squelette et de la surface, grâce à des techniques qui ne sont pas l'objet de ce stage. L'utilisation du squelette améliore et simplifie considérablement la génération d'animations de modèles 3D, mais souffre de plusieurs défauts. Le principal défaut consiste en le manque d'automaticité de la construction du squelette : actuellement les infographistes définissent à la main les articulations du squelette, ce qui se révèle être une tâche longue et fastidieuse. En contrepartie, plusieurs méthodes de construction automatique d'un squelette géométrique ont été proposées, mais aucune ne convient réellement au domaine de l'animation.
Ce stage entre dans le cadre d'une collaboration entre l'équipe EVASION du laboratoire GRAVIR (F. Hétroy, L. Revéret), le Laboratoire des Images et des Signaux de Grenoble (D. Attali, C. Gérot, A. Montanvert) et le laboratoire SIC de Poitiers (F. Lazarus), qui a pour but d'apporter des solutions au problème de l'animation 3D par squelette, et notamment de construire automatiquement un squelette géométrique utilisable pour l'animation. Nous nous intéressons plus spécifiquement aux modèles d'animaux, et l'application principale de ce travail concerne l'industrie du jeu vidéo.

Objectifs du stage :

  1. Comprendre un algorithme de calcul automatique de squelette proposé.
  2. L'implémenter en C++. Le code fera partie d'une bibliothèque et devra être réutilisable par un tiers.
  3. Le tester sur divers modèles maillés d'animaux.
  4. Faire un bilan critique de l'efficacité de cet algorithme pour l'animation et éventuellement proposer des améliorations.

Pré-requis :

  • Maîtrise du C++ et de la STL.
  • Notions de base de géométrie 3D.
  • Goût pour la géométrie algorithmique.

Modalités du stage :

Durée : 2 mois (juillet et août 2005).
Lieu : laboratoire GRAVIR, INRIA Rhône-Alpes, Montbonnot.
Indemnité : le stage donne lieu à une indemnité forfaitaire de 300 euros par mois.
Sélection : les candidats intéressés par ce stage doivent envoyer CV + lettre de motivation (quelques lignes suffisent) à Franck.Hetroy-at-imag.fr, avant le 18 mars 2005.