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Pour la simulation de l'éclairage, comme pour de nombreuses applications, il est utile de disposer de représentations hiérarchiques d'objets polyédriques non structurés. La hiérarchie doit permettre la sélection d'un niveau de définition de l'objet dont la précision est adéquate pour le niveau d'analyse souhaité. Nous avons donc lancé avec le laboratoire 3S (CNRS-INPG-UJF, mécanique) un projet de recherche commun en vue de définir des techniques de maillage adaptées à la simulation de l'éclairage.
Des collaborations sont en cours avec d'autres projets Inria (SIAMES: simulation de marche, MOVI: rendu à la base d'images, BIP: simulation du contact du sol) avec des co-directions de thèses et/ou de stages de DEA. Des collaborations de même nature se poursuivent avec l'équipe GMCAO (Geste Médical et Chirurgical Assisté par Ordinateur) du laboratoire TIMC de l'Imag (modélisation d'objets déformables, simulation de la respiration [14,35]).
Dans le cadre de simulateurs médicaux tel que celui dédié à la laparoscopie du foie, développé dans le cadre d'une action incitative de l'Inria, à laquelle nous participons (Marie-Paule Cani-Gascuel en étant responsable pour iMAGIS), il est essentiel de disposer de modèles déformables qui délivrent en temps réel les déformations de l'organe ainsi que le retour d'effort associé en temps réel.
Notre travail, qui a débuté en octobre 1997, consiste à reprendre l'algorithme de simulation adaptative évoqué ci-dessus et à l'optimiser dans le cas spécifique d'objets structurés, pour lesquels les relations de voisinage au sein de la matière ne changent pas (comme c'est le cas pour un organe). Cela nous permettra dévaluer l'adéquation d'un tel modèle à la simulation temps réel. D'autre part, nous débutons une recherche sur le rendu temps réel d'effets spéculaires et sur la génération de textures animées, qui permettront de rendre plus réalistes les images obtenues (rendu des changements de couleur dus aux brûlures, aux saignements, etc).
Dans le cadre d'une collaboration avec le CIRAD (Montpellier) nous étudions les transferts énergétiques dans un couvert végétal. En couplant les techniques de simulation hiérarchiques de l'éclairage développées au sein d'iMAGIS et les modèles de croissance végétale du CIRAD, nous obtiendrons le premier modèle de simulation intégré permettant de suivre les réactions d'un arbre à son environnement lumineux.
ARCADE, dont les responsables sont François Sillion et George Drettakis, est un projet européen Reactive Long Term Research, ce qui signifie qu'il vise, à la fois, à un avancement et une consolidation de l'état de l'art, et à fournir une réponse à un besoin industriel. ARCADE (Automatic Radiosity simulation for Complex And Dynamic Environments) a comme sous-titre ``Making Radiosity Usable''. L'objectif général est de prendre en compte un grand nombre d'algorithmes de simulation d'éclairage (``les méthodes de radiosité''), et de les rendre utilisables. Le résultat de ce projet devrait être un système qui réponde aux besoins réels, permettant une utilisation beaucoup plus répandue de la radiosité dans l'industrie.
Le projet ARCADE a débuté le 1/10/97 et a une durée de trois ans. Les partenaires sont une PME britannique : LightWork Design, le centre allemand de recherche appliqué en informatique graphique Franhofer-IGD, et iMAGIS/GRAVIR.
SIMULGEN, dont les responsables sont George Drettakis et François Sillion, est un projet européen ``Open Long Term Research'' qui a une orientation ``recherche fondamentale''. Nous allons nous attaquer à deux limites actuelles des algorithmes de radiosité : le traitement des surfaces reflétant d'une façon non-lambertienne et le traitement des milieux participatifs. L'objectif est, au bout d'un an, d'avoir prouvé à l'aide de démonstrateurs ``prototypes'' la faisabilité de deux approches permettant ces traitements dans le contexte d'un système de radiosité. Un éventuel succès de cette étape permettra une demande pour un financement similaire à un contrat Reactive LTR pour deux ou trois ans.
Le projet SIMULGEN a démarré le 15/10/97. Le autres partenaires sont deux universités, Erlangen (D) et Girone (E).
Le projet européen TMR Platform for Animation and Virtual Reality (PAVR), dont Jean-Dominique Gascuel est responsable pour iMAGIS, regroupe une douzaine d'équipes (3 françaises, 2 suisses, 1 allemande, 1 espagnole, 2 anglaises, 1 autrichienne et 1 belge) travaillant dans le domaine de la synthése d'images et l'animation. Le but du projet est d'identifier et de résoudre les problèmes communs des systèmes de réalité virtuelle et d'animation. Il s'agit des problèmes de modélisation, implémentation, utilisation par réseau et contrôle. Dans un premier temps, le travail de recherche se concentre sur la capture du mouvement et sa reproduction par synthèse, ainsi que sur la modélisation du mouvement par des lois de la physique, de la biologie ou par l'utilisation de règles de comportement. La première année du contrat a permis, en particulier, de définir les démonstrateurs du projet, et l'environnement commun utilisables. Des contacts ont été pris avec Softimage et Alias|Wavefront
iMAGIS a développé des liens étroits avec l'université Polytechnique de Catalogne (Barcelone) et l'université de Girone, concrétisés par de fréquents échanges impliquant aussi bien les membres permanents que les étudiants financés par le programme ERASMUS et par le Computer Graphics Network d'ERCIM.
Nous accueillons régulièrement des étudiants de l'université d'Erlangen en Allemagne pour des périodes de six mois.
Dans le cadre d'un projet financé par l'appel d'offres
franco-israélien ``autoroutes de l'information'', et en
partenariat avec les universités de Tel-Aviv et de Jérusalem,
nous travaillons à la définition et à l'implémentation d'une
plate-forme d'expérimentation pour la réalité virtuelle sur
réseaux rapides. Ce travail a été évoqué plus haut (![[*]](../icons/cross_ref_motif.gif){kind=icon}
). Nous avons
développé un ensemble de couches logicielles permettant de
développer rapidement des serveurs et clients graphiques, et de
contrôler la quantité d'informations transmises à chaque instant.
Un client graphique ``universel'' est opérationnel, et nous
travaillons à la réalisation d'un serveur "intelligent" basé sur
nos travaux de visualisation urbaine.
Une coopération suivie avec l'université de Montréal permet d'échanger des étudiants sur des projets de recherche communs au niveau de la maîtrise au Québec (équivalent DEA français).
Par ailleurs, dans le cadre de l'accord NSF-INRIA, nous travaillons avec l'équipe "Computer Graphics" du laboratoire d'informatique du M.I.T. sur la prise en compte des caractéristiques morphologiques des scènes urbaines, dans le but de fournir des outils de visualisation et de navigation parfaitement adaptés à ces données. Nous avons réalisé en 1997 un premier prototype logiciel permettant de créer des données urbaines en fonction de paramètres morphologiques, correspondant à des classifications proposées en architecture urbaine. Nous développons actuellement des structures de données adaptées, qui permettront notamment d'optimiser l'utilisation des "imposteurs" lors de la visualisation, en proposant aussi bien des techniques de calcul d'imposteurs différenciées que des stratégies d'utilisation et de mise à jour, pour minimiser l'erreur visuelle.
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