FAUVET Nicolas 1 Gestion de données scientifiques 3d massives pour l’interaction en Réalité Virtuelle Doctorant: Nicolas Fauvet Encadrant: Jean-Marc Vézien Directeur de thèse: Patrick Bourdot

2FAUVET Nicolas Contexte général Optimisation et Organisation Sur les scènes massives au niveau global comme local. Sur les scènes massives au niveau global comme local. Sur les algorithmes classiques utilisés (extraction d’isosurface, rendu de terrain). Sur les algorithmes classiques utilisés (extraction d’isosurface, rendu de terrain). But: interaction en RV But: interaction en RV

3FAUVET Nicolas Contexte RV: nécessité de faire des rendus de données massives à haute résolution et à des fréquences élevées. Ex: Volume de données 1000x1000x1000 à visualiser sur 2 écrans, 2 images 1200x1200 par écran (une pour chaque œil), à minimum 100Hz. C’est déjà beaucoup plus que ce qu’on demande sur une station de travail classique. C’est déjà beaucoup plus que ce qu’on demande sur une station de travail classique. Manipuler les données avec haptique c’est 1000Hz Performance de l’application en plus de performances de rendu. Performance de l’application en plus de performances de rendu. Interaction

4FAUVET Nicolas Domaines d’application MécaFlu: étude de résultats de simulation d’écoulements. Représentations 3d, méthodes d’interaction, outils d’analyse. Représentations 3d, méthodes d’interaction, outils d’analyse. Comparer aux expérimentations, caractériser des structures. Comparer aux expérimentations, caractériser des structures. Risque naturels: étude et contrôle des risques d’incendie dans la zone méditerranéenne. Représentation du terrain et du feu, visualisation d’expérimentations, confrontation avec une simulation, interaction, contrôle. Représentation du terrain et du feu, visualisation d’expérimentations, confrontation avec une simulation, interaction, contrôle.

5FAUVET Nicolas Axes de recherche Extraction d’isosurfaces (polygonales) temps-réel les plus pertinentes possible, avec le moins de polygones possible. Recherche de modes de navigation et d’observation/analyse de volumes de donnée de mécanique des fluides. Recherche sur les ondelettes dans l’optique de la Soufflerie Virtuelle. Visualisation optimisée de terrain et de feu.

6FAUVET Nicolas Extraction d’isosurfaces 1. Polygonale Création d’un hiérarchie (octree) sur les volumes à traiter, dans le but de pouvoir extraire des parties d’isosurface à différents niveaux de détail. Problème du recollement des parties, pour l’esthétique visuelle. Niveaux de détail.Problème du recollement.

7FAUVET Nicolas Extraction d’isosurfaces 2. Volume Investigations sur le rendu volumique: Permet de visualiser l’ensemble du volume et non plus une seule isosurface. Permet de visualiser l’ensemble du volume et non plus une seule isosurface. Très performant à l’affichage, très esthétique. Très performant à l’affichage, très esthétique. Très coûteux en mémoire vidéos Très coûteux en mémoire vidéos -> optimisation dans l’organisation mémoire. -> optimisation dans l’organisation mémoire. Volumes non cubiques posent des problèmes que l’on peut résoudre. Volumes non cubiques posent des problèmes que l’on peut résoudre. Rendu volumique d’une surface complexe. Modes de génération de tranches de texture 3d.

8FAUVET Nicolas Extraction d’isosurface 3. Rendu par points Isosurface rendue avec des points flous approximant la surface : imposteur. Très peu de primitives graphiques à afficher. Très peu de primitives graphiques à afficher. Joli rendu graphique. Joli rendu graphique. Doit être associé à un rendu polygonal classique lorsque l’on s’approche. Doit être associé à un rendu polygonal classique lorsque l’on s’approche. Permettrait d’éviter d’avoir à recoller les parties à différents niveaux de détail. Permettrait d’éviter d’avoir à recoller les parties à différents niveaux de détail. Apparence de la surface avec différentes représentations des points.

9FAUVET Nicolas Soufflerie virtuelle et Ondelettes But a long terme: simulation en même temps que visualisation immersive + contrôle simulation. + contrôle simulation. Pour ça: Transfert réseau des volumes simulés à chaque instant sous une forme compacte et pourtant pleine d’informations utiles pour l’étape suivante. Transfert réseau des volumes simulés à chaque instant sous une forme compacte et pourtant pleine d’informations utiles pour l’étape suivante. Ondelettes = compression + hiérarchie de détails. Ondelettes = compression + hiérarchie de détails. Interprétation/Visualisation ultra rapide des données arrivant par le réseau. Interprétation/Visualisation ultra rapide des données arrivant par le réseau. Ondelettes = décompressées sur la GPU et rendues immédiatement. Ondelettes = décompressées sur la GPU et rendues immédiatement.

10FAUVET Nicolas Conclusion et Perspectives Investigations sur le rendu multi-échelle en volumique et par points. Recherche sur la décompression d’ondelettes sur la carte graphique et la génération temps-réel de surfaces. Recherche de techniques d’interaction pour l’analyse scientifique en RV. Visualisation de terrain Visualisation de la relativité

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