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Thèses et Mémoire de l'Université de Strasbourg

Simulation de liquides à l'aide des équations de Navier-Stokes, et visualisation, à destination de l'infographie

GENEVAUX, Olivier (2006) Simulation de liquides à l'aide des équations de Navier-Stokes, et visualisation, à destination de l'infographie. Thèses de doctorat, Université Louis Pasteur.

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Résumé

L'inclusion réaliste de phénomènes naturels est l'un des objectifs de l'infographie. Les travaux exposés dans cette thèse découlent de cette problématique pour le cas des liquides, et s'intéressent à la simulation de leurs mouvements ainsi qu'à la visualisation des résultats de ces simulations. Dans le contexte de la simulation, a été proposé un mode d'interaction automatique du liquide, simulé grâce à la méthode Markers And Cells appliquée aux équations de Navier-Stokes, avec des objets déformables représentés à l'aide une modélisation masses-ressorts. L'interaction étudiée, de nature empirique mais traitée en cohérence avec la physique, autorise une interaction vraisemblable. Constituant la première étape d'une meilleure résolution de ce problème d'interaction, une méthode de simulation de liquides fondée sur une résolution des équations de Navier-Stokes par la méthode des éléments finis a ensuite été développée. Les aspects de visualisation ont été étudiés selon deux axes. Dans le premier, des travaux ont été menés pour exploiter sans reconstruction de surface les données issues des simulateurs MAC, qui sont constituées de nuages de points volumiques. L'intégration efficace de cette forme de données dans un algorithme de lancé de rayons a été étudiée, tout comme un mode de visualisation rapide de ces données, à l'aide d'une technique de visualisation volumique. Le second axe a concerné la mise au point d'une méthode de rendu interactif du phénomène visuel prépondérant en présence d'objets transparents comme les liquides, c'est-à-dire la réfraction. Une méthode pour en autoriser un affichage interactif, dans le cas d'objets de géométrie arbitraire, a été proposée. Elle s'appuie sur une capture de la distorsion visuelle induite par l'objet durant un précalcul, puis sur une synthèse interactive de la distorsion à partir des données précalculées, qui sont compressées à l'aide d'une représentation en harmoniques sphériques.

Type d'EPrint:Thèse de doctorat
Sujets:UNERA Classification UNERA > ACT Domaine d'activité UNERA > ACT-4 Instrumentation, imagerie, analyse, contrôle
CL Classification > DDC Dewey Decimal Classification > 000 Informatique, information, généralités > 006 Méthodes informatiques particulières > 006.6 Infographie
Classification Thèses Unistra > Sciences, technologies > Informatique, information, généralités > 006 Méthodes informatiques particulières > 006.6 Infographie

UNERA Classification UNERA > DISC Discipline UNERA > DISC-19 Mathématiques et informatique
Code ID:1256
Déposé le :16 Mars 2007

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