Techniques de compression de représentation 3D appliquées aux modèles CAO

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Techniques de compression de représentation 3D appliquées aux modèles CAO. Bernard Vermersch Bernard.Vermersch@3ds.com Tel: 06 76 87 76 05. A quoi ça sert ?. Mettre la Représentation 3D des piéces mécaniques au coeur de tous les processus industriels : Conception Aménagement - PowerPoint PPT Presentation

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Techniques de compression de reprsentation 3D appliques aux modles CAD

Techniques de compression de reprsentation 3D appliques aux modles CAOBernard VermerschBernard.Vermersch@3ds.comTel: 06 76 87 76 05A quoi a sert?Mettre la Reprsentation 3D des pices mcaniques au coeur de tous les processus industriels:ConceptionAmnagementSimulation FabricationDocumentationDevis, Appels doffres

Un Exemple de Documentation 3DServiceabilit et Maintenabilit des avions de ligne..\..\BernardVERMERSCH\3DXML\avi\Demo DA R17 Pre GA\Falcon-IBO_final 3DXML R17.exeBesoinsLarge Spectre dutilisation:Prcision des reprsentations en fonction des processus vissDisponibilit sur toutes les plateformes informatiques:Du PC Haut de Gamme au Pocket PCDisponibilit travers nimporte quel rseau tendu:ExtranetInternetDepuis nimporte quel siteConsquencesUne reprsentation 3D:Flexible en fonction des besoinsUtilisant toutes les techniques de compression:Optimisation du codageRduction de la taille par dgradation matrise de linformationCompression de la forme laide de schmas de subdivision Convergence avec dautres industriesJeux VideoAnimation 3D (http://pages.cpsc.ucalgary.ca/~samavati/cpsc589/papers/derose98.pdf)Publicit Design..Numrisation du Patrimoine

Objectifs du ProjetIllustration des techniques de compression de representation 3D:Application aux aretes vives: Utilisation des courbes de subdivision en 2D et 3DRemplissage des faces planes: triangulation de DelaunayApplication aux surfaces 3D canoniques:Utilisation des surfaces de subdivision Codage optimal des maillagesCodage des informations gomtriques

Courbes de subdivision: Principe (1/3)Courbe de subdivision = courbe limite gnre par une infinit de raffinements appliqus un polygone de contrle

Courbes de subdivision: Principe (2/3)Schma de subdivision = Rgle de calcul des nouveaux points issus du raffinement

P0P0P1P2P4P3P5P6P7P8P4P1P2P3P0=P0 (point fixe)P8=P0 (point fixe)P1=(P0+P1)/2P3=(P1+P2)/2P5=(P2+P3)/2P7=(P3+P4)/2P2=(P0+6P1+P2)/8P4=(P1+6P2+P3)/8P6=(P2+6P3+P4)/8Courbes de subdivision: Principe (3/3)Problme= Trouver le polygone de contrle initial P0P1P2P3P4 qui converge vers la courbe cible en 3 itrations maxi une prcision prs

Courbes de Subdivision: AlgorithmeTrouver un polygone initial (plusieurs mthodes et la qualit de linitalisation influe sur la convergence)Construire le systme linaire qui donne les points de litration n en fonction du polygone initialConstruire la fonction quadratique qui donne la somme des distance au carr des points de literation n la courbe cible Minimiser cette fonction qui donne un nouveau polygone initial ItrerRajouter un point dans le polygone si ncessaire et itrer nouveauDistance au carr la courbe cible (1/2)Formes canoniques: trivialCourbe dcrite par un maillage:P1P2P3CCercle OsculateurP1, P2,P3:Trois points successifs du maillageQ (x1, x2)darda=(x1 + (x2-r) - |r|)Distance au carr la courbe cible (2/2)Pige:Le bon point projet nest pas toujours le plus proche

Comment prendre le bon Point?Initialisation du Polygone de controleQuelques pistes:Le premier et le dernier ct du polygone sont les tangentes de la courbe cibleLa courbure joue un rle essentielGarder le nombre de points de contrle minimalTriangulation de DelaunayDiagramme de VoronoiOn dsigne par P un ensemble compos de n points Pi de lespace IR2 appels aussi sites On appelle polygone de Vorono associ au site Pi la rgionVor(Pi) (chaque rgion tant l'ensemble de points (x,y) les plus proches un point de P) telle que chaque point de P a pour plus proche site Pi.Le diagramme de Voronoi reprsente lensemble des rgions de VoronoiTriangulation de Delaunay:Cest le dual du diagramme de Voronoi, cest--dire un nouveau diagramme o cette fois, on relie par un segment toutes les paires de sites dont les rgions de Vorono correspondantes sont adjacentes, cest dire spares par une arte de Vorono.Delaunay contraint: des artes sont imposes, ce sont les artes des limites de la face plane

Utilisation de 3D Blender

FonctionnementUn chef de Projet (Matthieu Lecce)Construire dabord une tour fonctionnelle:Construire larchitecture de la solutionFaire fonctionner lensemble des composants sur des scnarios simples:Courbe 2D Stratgie dutilisation du raffinement dans la visualisationCourbe 3DRemplissage des faces PlanesSurfaces Canoniques (Presentation lors de la sceance 2 ou 3)PinocchioApplication aux formes canoniques dveloppablesLa topologie dune face est dfinie par :Contour extrieurDes contours intrieurs optionnelsOrientation des contours:Nz= Normale a la face oriente vers lextrieurN=Normale au contour oriente vers lintrieur de la faceT= Tangente au contourLe tridre T, N, Nz est directLes geodesiques:Sont des droites sur la surface mise plat:Forment un angle constant avec:La generatrice: lieu des points de courbure minLa directrice : lei des points de courbure maxTNNzTNNz