Upload
najila
View
15
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Simulation d'un ruisseau par approches phénoménologiques pour la synthèse d’images. Plan de l’exposé Présentation de l’équipe Présentation du stage Le contexte Le sujet Les objectifs La démarche Le Calcul L’Animation Les résultats : démo Conclusions. Plan de l’exposé - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Simulation d'un ruisseau Simulation d'un ruisseau par approches phénoménologiques par approches phénoménologiques
pour la synthèse d’imagespour la synthèse d’images
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’AnimationL’Animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’AnimationL’Animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
iMAGIS est une équipe du laboratoire GRAVIR-IMAG
et un projet de l’INRIA
• Informatique graphique et synthèse d’images.
• Maquettes numériques aux propriétés géométriques et physiques.
Quelques exemples de réalisations :
Animation de prairies en temps-réel
Modélisation et animation de la mer en temps-réel
Rendu temps-réel d’ombres dans un studio virtuel
Plan de l’exposé
Présentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le Calcul
L’animation
Les résultats : démo
Conclusions
Présentation du stagePrésentation du stage
Le ContexteLe Contexte
Ce stage
• s’inscrit dans un projet visant à simuler complètement les aspects visuels et temporels d’un ruisseau.
• fait suite à une étude concernant les aspects instationnaires affectant la surface d’un ruisseau : la simulation des ondes de surfaces.
• répond au besoin de simuler la forme de la surface libre d’un ruisseau en fonction des obstacles rencontrés.
Présentation du stagePrésentation du stage
Le SujetLe Sujet
Simulation d’un ruisseau par approches phénoménologiques
pour la synthèse d’images.
Modélisation du comportement de la surface de l’eau dans le cas d’un objet immergé : le seuil.
Problème 2D, extrudé sur la largeur du ruisseau pour une représentation en 3D.
Rivière après passage sur un seuil
Présentation du stagePrésentation du stage
Les ObjectifsLes Objectifs
• Obtention d’un rendu temps réel de la surface libre du ruisseau.
pas de CFD.
• Définition des paramètres physiques caractéristiques.
comportement du ruisseau définissable.
• Contrôlabilité des phénomènes visuels mis en jeu.
• Interface intuitive.
Outil utilisable dans l’optique « synthèse d’images »
Présentation du stagePrésentation du stage
La DémarcheLa Démarche
• Étude physique du problème :
intervention des équations de l’hydraulique.
modélisation 2D du problème.
• Création d ’une application générant un rendu 3D temps réel animé.
• Rédaction d’un rapport - notice permettant le prolongement du projet au niveau d’iMAGIS.
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’animationL’animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
Le CalculLe Calcul
Le CalculLe Calcul
• Phase de calcul indépendante de l’affichage.
Bases du calcul :
• Calculs menés en stationnaire.
• Canal rectangulaire.
• Équations de l’hydraulique concernant les surfaces libres.
Le CalculLe Calcul
La forme de la surface libre est :
• indépendante du temps.
• fixée par les différents paramètres physiques.
Animation est donc un « habillage » confié à l’affichage.
Le CalculLe Calcul
Le CalculLe Calcul
Le CalculLe Calcul
Stratégie de calcul :
• Problème 2D.
• Surface du ruisseau calculée dans une coupe longitudinale.
• Stockage des points dans une liste chaînée.
Le CalculLe Calcul
Schéma de la coupe utilisée pour les calculs
h
a
la x
y
Le CalculLe Calcul
Calcul de la surface libre
4 régimes d ’écoulement 4 cas traités
- fluvial / torrentiel avec ou sans ressaut.
Traitement par tronçons,
2 cas :
• surface donnée par les équations de l ’hydraulique.• splines, droites.
Le CalculLe Calcul
Extrusion de la ligne d’eau calculée : représentation 3D
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’AnimationL’Animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
L’AnimationL’Animation
L’Animation à l ’affichageL’Animation à l ’affichage
• Mouvement macroscopique de l’eau du ruisseau.
matérialisation du débit.
Nécessité de matérialiser la vitesse de l ’eau selon le débit et les profondeurs : accélérations / décélérations.
plaquage la texture différent selon les zones.
impression d’accélération ou de décélération.
L’AnimationL’Animation
Mouvement de l’eau : « texture mobile »
1t2t
Déplacement visible de la texture à la vitesse V
Translation du polygone dans l’espace de la texture :
2t>1t
tVx
L’AnimationL’Animation
Plaquage de texture : modélisation des zones d’accélération / décélérations
Abscisse des points de la surface libre dans l’espace de la texture :V
xsurface
faible profondeur,vitesse importante= texture étirée
profondeur normale,vitesse nominale= texture "normale"
L’AnimationL’Animation
Plaquage de texture : rendu du mouvement : « l’eau coule »
Les zones d ’accélération ou de décélération sont donc rendues par l’abscisse des points de la surface libre dans l’espace de la texture :
Le mouvement global va être rendu grâce au déplacement sur la texture :
Soit, pour simuler parfaitement le débit du ruisseau :
tempsVn
(V
xsurface) tempsVn ,
abscisse des différents points de la surface libre sur la texture
V
xsurface
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’AnimationL’Animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
Plan de l’exposéPlan de l’exposé
Présentation de l’équipePrésentation de l’équipe
Présentation du stagePrésentation du stage• Le contexteLe contexte• Le sujetLe sujet• Les objectifsLes objectifs• La démarcheLa démarche
Le CalculLe Calcul
L’AnimationL’Animation
Les résultats : démoLes résultats : démo
ConclusionsConclusions
ConclusionsConclusions
ConclusionConclusion
Les Objectifs
• Obtention d ’un rendu temps réel de la surface libre du ruisseau.
• Modèle temps réel.
• Interaction aisée pour obtenir le rendu souhaité.
• Définition des paramètres physiques caractéristiques.
• Accès aux différents paramètres clés via l’interface graphique.
• Contrôle de l’écoulement.
ConclusionConclusion
Les Objectifs (suite)
• Contrôlabilité des phénomènes visuels mis en jeu.
• Facilité de contrôle des paramètres physiques.
Reste à définir :
des critères permettant d’adoucir les courbes de remous obtenues.
des paramètres permettant de « court-circuiter » la physique à l’affichage :
amplitude, déplacement des phénomènes.
• Interface intuitive
• Interface graphique via GLUI.
• Contrôle de la vue avec la souris.
• Menus.
ConclusionsConclusions
ConclusionsConclusions
Conclusion Conclusion & Perspectives
• Modélisation en 2D extrudée d’un obstacle obstruant tout le ruisseau : le seuil.
Reste à :
adapter ce cas en 3D à des pierres localement immergées dans le ruisseau.
traiter les pierres émergeantes
- théorie existant sur les piles de pont.
regrouper ces deux cas
- traitement stationnaire 3D complet d ’un ruisseau perturbé par des pierres.
ConclusionsConclusions
Conclusion Conclusion & Perspectives
• Rendu graphique intéressant au niveau de la texture :
- mouvement macroscopique
- accélérations ou décélérations locales de la veine fluide.
Reste à :
faire le parallèle avec les travaux déjà réalisés au niveau des ondes et perturbations de la surface de l’eau :
- évolution instationnaire de la surface.
- animation « naturelle » : vortex, ondes...