LA MODELISATION 3D MODEL RETRIEVAL SYSTEM · Recherche Documentaire en Anglais Samuel P., Vincent...

Université Paris 7 – Denis Diderot Année 2009-2010

Recherche Documentaire en Anglais (L1 48RDAN12)

LA MODELISATION 3D

3D MODEL RETRIEVAL SYSTEM

Enseignante: Mme Geneviève BORDET Dossier réalisé par Samuel P. et Vincent L.

Recherche Documentaire en Anglais Samuel P., Vincent L.


SOMMAIRE

Introduction …………………………………………………………………. 1

Texte source en anglais ……………………………………………………... 2

Glossaire anglais-français …………………………………………………. 13

Références …………………………………………………………………. 20

• Bibliothèques …………………………………………………………………….. 20 • Sites internet …………………………………………………………………….. 21 • Dictionnaire spécialisé et glossaire ou lexique en ligne ………………………… 21

Conclusions ……………………………………………………………….. 22

Annexes ……………………………………………………………………. 24

• Article de vulgarisation en anglais et résumé ………………….………………… 24 • Article de vulgarisation en anglais et résumé ………………………….……........ 27


INTRODUCTION

La modélisation 3D est une technique infographique faisant partie du domaine de l’informatique, qui vise à créer (dans un logiciel adapté) des objets en 3 dimensions, à partir ou non d’objets réels. Elle est utilisée notamment dans l’élaboration de jeux vidéo, de films d’animation, ou encore de plans ou projets d’ordre professionnel (comme la reconstitution 3D de bâtiments afin de les construire ou les rénover). Cette partie de l’informatique est récente et ne cesse de se développer grâce aux progrès scientifiques dont l’informatique bénéficie. La modélisation 3D repose essentiellement sur des lois mathématiques complexes, qui sont appliquées à des contextes précis de la physique (et en particulier à l’optique, qui est une partie de la physique prédominante dans la modélisation 3D). Toutes ces dimensions scientifiques ont été les raisons principales quant à notre choix de sujet pour ce dossier. Il ne s’agit donc pas d’une préférence ou d’un intérêt particulier envers un tel thème. En effet, nous avons pensé que d’un point de vue lexical (but principal de ce dossier), la modélisation 3D et par extension son domaine informatique, pourraient nous apporter un choix plus vaste de vocabulaire précis à utiliser dans le glossaire. Par conséquent, les termes que nous avons choisis pourraient éventuellement être utiles pour quelqu’un qui fait des recherches sur le sujet, en particulier pour une personne non anglophone qui n’a d’autre choix que de se tourner vers des textes anglais (pour l’élaboration d’un mémoire par exemple). L’anglais est en effet une langue internationale, il y a donc davantage d’articles rédigés dans cette langue qu’en français ; d’où l’utilité d’établir des glossaires dans divers domaines, dont celui-ci.


TEXTE SOURCE EN ANGLAIS NB: nous ne présentons ici que le résumé de ce texte, que nous ne pouvons publier dans son intégralité

On Visual Similarity Based 3D Model Retrieval1

Ding-Yun Chen, Xiao-Pei Tian, Yu-Te Shen

and Ming Ouhyoung

Department of Computer Science and Information Engineering,

National Taiwan University, Taipei, Taiwan

{dynamic, babylon, edwards}@cmlab.csie.ntu.edu.tw, [email protected]

Abstract

A large number of 3D models are created and available on the Web, since

more and more 3D modelling and digitizing tools are developed for ever

increasing applications. The techniques for content-based 3D model re-

trieval then become necessary. In this paper, a visual similarity-based 3D

model retrieval system is proposed. This approach measures the similarity

among 3D models by visual similarity, and the main idea is that if two 3D

models are similar, they also look similar from all viewing angles. Therefore,

one hundred orthogonal projections of an object, excluding symmetry, are

encoded both by Zernike moments2 and Fourier descriptors as features for

later retrieval. The visual similarity-based approach is robust against

similarity transformation, noise3, model degeneracy

4 etc., and provides 42%,

94% and 25% better performance (precision-recall evaluation diagram) than

three other competing approaches: (1)the spherical harmonics approach

developed by Funkhouser et al., (2)the MPEG-7 Shape 3D descriptors, and

(3)the MPEG-7 Multiple View Descriptor. The proposed system is on the Web

for practical trial use (http://3d.csie.ntu.edu.tw), and the database contains

more than 10,000 publicly available 3D models collected from WWW pages.

Furthermore, a user friendly interface is provided to retrieve 3D models by

drawing 2D shapes. The retrieval is fast enough on a server with Pentium IV

2.4GHz CPU, and it takes about 2 seconds and 0.1 seconds for querying

directly by a 3D model and by hand drawn 2D shapes, respectively.

Categories and Subject Descriptors (according to ACM CCS): H.3.1 [Information Storage and Retrieval]: Indexing Methods


GLOSSAIRE ANGLAIS-FRANÇAIS 3D model retrieval1

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: “Searching and indexing objects (pictures and some information) from a

database.” University of Leipzig, Institut für Informatik

http://www.inf.uni-konstanz.de/cgip/bib/files/VrSa00.pdf

[consulté le 23/02/2010]

• équivalent français : extraction d’un modèle 3D • définition : « Recherche et indexation d’objets (modèles ou images en 3D) à partir

d’une base de données. » University of Leipzig, Institut für Informatik

http://www.inf.uni-konstanz.de/cgip/bib/files/VrSa00.pdf


• exemples en contexte : 1. « La seconde étape détaillée en partie 4 vise à améliorer le modèle 3D et à

extraire sa position 3D. » Traitement du signal et des images : Actes du 20

e colloque GRETSI, Volume 2, publié par

Groupe de recherche et d’étude de traitement du signal et des images (France).


2. « Extraction d’un modèle 3D de visage en temps-réel et de manière robuste. » Marc Chaumont, LIRMM, UMR CNRS 5506, Université de Montpellier II

http://hal-lirmm.ccsd.cnrs.fr/docs/00/10/64/90/PDF/D575.PDF


Cross-correlation9

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: "The correlation between two sequences of random variables in a time

series." Collins dictionary

http://www.collinslanguage.com/


• équivalent français : corrélation croisée. Synonyme : covariance croisée • définition : « La corrélation croisée (cross-correlation) mesure la corrélation entre

deux variables distinctes x et y, pour des retards de rang k. »


« Optimiser la gestion de trésorerie par la modélisation économétrique des flux financiers

: Théorie et application à la trésorerie du régime général de la sécurité social en

France », Emmanuel Laurent [consulté le 23/03/2010]

Remarque : "corrélation croisée" est un terme utilisé dans le domaine des statistiques (il s'agit d'un concept mathématique, ici appliqué à l'informatique).

• exemples en contexte : 1. « Pour l’alignement, la correction automatique des translations se fait avec la

fonction « correct shift » qui aligne les images 2 à 2 en passant par une corrélation croisée. »

Site du CNRS

http://rccm.cnrs.fr/IMG/pdf/CR-Groupe_3D-29_01_2010.pdf


2. « En appariant les maxima des images haute et basse sur toutes les colonnes,

l’information métrique de la lumière projetée dans la scène peut être facilement retrouvée. Un algorithme basé sur une corrélation croisée a été développé afin d’assurer cette opération. »

IRIT (Institut de Recherche Informatique de Toulouse)

http://www.irit.fr/ORASIS2001/images/docs/romain.pdf

[consulté le 03/05/2010] Image metric8

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: “An image metric is a function measuring the distance between two

images”. In the text itself and on http://portal.acm.org/ft_gateway.cfm?id=353995&type=pdf


• équivalent français : distance de Hausdorff (entre deux images) • définition : « La distance de Hausdorff mesure l’éloignement de deux sous-

ensembles d’un espace métrique. Elle porte le nom du mathématicien allemand Felix Hausdorff. La distance de Hausdorff (DH) est régulièrement utilisée en analyse d'image. D'après Rucklidge, elle est considérée comme une mesure de similarité naturelle entre les formes. »

Techno-sciences.net

http://www.techno-science.net/?onglet=glossaire&definition=5199

[consulté le 07/04/2010] Remarques : en français, "image métrique" fait référence au résultat de la fonction et à l'objet (l'image en français), tandis qu'en anglais, "image metric" est une fonction, semblable à la distance de Hausdorff. Il est donc probablement plus prudent de traduire "image metric" par la fonction "distance de Hausdorff" appliquée entre deux images.


• exemples en contexte : 1. « Aspert et al. ont proposé une méthode qui estime l’erreur entre deux maillages

3D, basée sur une approximation de la distance de Hausdorff. » Telecom-Lille1 Ecole d’Ingénieurs

http://www.telecom-lille1.eu/people/vandeborre/papers/benhabilesCORESA09.pdf


2. « Nous cherchons à reconstruire des structures 3D rectangulaires à partir d'un

modèle numérique d'élévation (MNE) et d'une ortho-image. Du MNE, tous les éléments du sursol qui sont des bâtiments sont extraits. Les moments d'inertie de chaque petite région définissent les caractéristiques (position, orientation, longueur et largeur) du rectangle qui a les mêmes moments d'inertie. Pour évaluer la qualité de notre estimation, nous avons étudié la distance de Hausdorff et des versions modifiées ainsi que la mesure de Hausdorff. »

CEREMADE Paris-Dauphine

http://www.ceremade.dauphine.fr/rapp_C3-rapp-image-02.php

[consulté le 03/05/2010] Light fields6

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: “The light field is a function that describes the amount of light traveling

in every direction through every point in space.” Wikipedia, the free Encyclopedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Light_field


• équivalent français : champ lumineux • définition : « Espace à cinq dimensions de tous les rayons lumineux possibles

traversant une scène. » Damien Porquet

http://damien.porquet.free.fr/msi/memoire/node22.php#SECTION00545220000000000000


• exemples en contexte : 1. « Le champ lumineux couvre une surface déterminée, qu’il est possible de

moduler en réglant la distance entre le projecteur et le sujet. » TEL – Serveur de thèses multidisciplinaire

http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/64/06/PDF/tel-00005155.pdf


2. « Elle permet d’étudier le comportement du champ lumineux dans différents types de réseaux anisotropes déposés sur des substrats isotropes sans aucune contrainte sur la géométrie de la forme diffractante, et peur donc très facilement être adaptée au cas des imageurs. »

TEL – Serveur de thèses multidisciplinaire

http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/38/48/15/PDF/HDR_Fossati.pdf



Meshes10

• catégorie syntaxique : nom commun pluriel. Singulier : mesh • definition: "A collection of vertices, edges and faces that defines the shape of a

polyhedral object in 3D computer graphics and solid modeling." Wikipedia, the free Encyclopedia

http://en.wikipedia.org/wiki/Polygon_mesh


• équivalent français : maillage • définition : « Surface ou volume généré par un ensemble de n½uds et de lignes de

contrôle dont les caractéristiques sont définies par les points ou les courbes qui ont servi à la création de l'élément. »

Grand dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française

http://www.oqlf.gouv.qc.ca/ressources/gdt.html


• exemples en contexte : 1. « Modélisation d'objets 3D par construction incrémentale d'un maillage

triangulaire, dans un contexte robotique » Université Paul Sabatier - Toulouse III (2005-01-31), DEVY Michel (Dir.)

http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00009525/en/


2. « FlashMNT 5.0 est un outil de création de Modèle Numérique de Terrain, et de modélisation 3D. A partir de points et de polylignes 3D créez une triangulation, appliquez un maillage rectangulaire, colorez les faces 3D, calculez les volumes, surfaces et cubatures, visualisez les coupes transversales du terrain, effectuez des rendus... »

Dedicad – Applicatifs pour Autocad

http://www.delicad.com/autocad/flashmnt.php


Model degeneracy4

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: “a model in a degenerate or degraded state.”

Chambers Harrap dictionary

http://www.chambersharrap.co.uk/


• équivalent français : dégénérescence du modèle. • définition : « altération d’un modèle. »

Le Dictionnaire

http://le-dictionnaire.com/



• exemples en contexte : 1. « Des réflexions seront également faites sur un choix judicieux du jeu de

variables afin d'avoir un problème bien posé d'un point de vue mathématique et possédant de bonnes propriétés (dégénérescence du modèle lorsque le milieu est saturé par exemple). »

UMA (Unité de Mathématiques Appliquées)

http://uma.ensta.fr/files/publis/2007/20071112-visite_cea_ensta/20071211_cea_ensta-

Juliette.Cahen-proposition_these_DM2S.pdf


2. « La distance minimale pour la recherche de contact étant très petite (cf. dcontact dans figure (2.9)), les surfaces en contact sont donc quasiment confondues ayant pour conséquence la dégénérescence naturelle de chaque élément fictif, initialement complètement écrasés voire même de volume nul. »

TEL – Serveur de thèses multidisciplinaire

http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/44/35/33/PDF/these_berot.pdf

[consulté le 04/05/2010] Noise3

• catégorie syntaxique : nom commun • définition: “Any stroke of a character that is not essential to the identification of

this character or the absence of an essential feature for recognition (noise can produce errors).”

Grand dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française

http://www.granddictionnaire.com/


• équivalent français : bruit. Synonyme : parasite(s) • définition : « Perturbation qui entrave le fonctionnement normal d'un appareil ou

d'un système. » Grand dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française

http://www.granddictionnaire.com/


• exemples en contexte : 1. « Les développements présentés ici, que ce soit la définition globale du graphe

de courbure – outil de visualisation synthétique de courbures –, le calcul du biais et du bruit donnés par les algorithmes, la proposition d’un algorithme optimal ou celle de notre chaîne de segmentation de tuyauterie, peuvent être facilement revus et améliorés. »

« Modélisation 3D automatique : outils de géométrie différentielle », François Goulette


2. « On s’expose à une dérive additive du fait de l’intégration de la composante de bruit en plus de l’intégration de l’accélération réelle mesurée. »

INRIA (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique)

http://hal.inria.fr/docs/00/40/46/27/PDF/53.pdf



Queried model5

• catégorie syntaxique : syntagme nominal. • définition: “A model corresponding to a precise request for information retrieval

from a database” Coming from the definition of “to query”: make a request for information from a database.

Webopedia

http://webopedia.com/TERM/Q/query.html


• équivalent français : modèle requête. • définition : « commande répondant à une syntaxe précise permettant la

manipulation d'informations à l'intérieur d'une base de données. » Dicodunet

http://www.dicodunet.com/definitions/developpement/requete.htm


• exemples en contexte : 1. « Considérant un modèle 3D requête Q, nous souhaitons trouver le modèle Mi 2

Db qui est le plus proche du modèle requête Q. » CORESA 2005 (Compression et Représentation des Signaux Audiovisuels)

http://coresa.irisa.fr/Articles/1959.pdf


2. « Pour illustrer les performances des requêtes par similarité des deux descripteurs proposés, présentons un premier exemple de requête emprunté à la catégorie "Avions" (Figure 9). Les modèles retrouvés sont triés par ordre décroissant de similarité par rapport au modèle requête, de gauche à droite et de haut en bas. »

ARTEMIS (Advanced Research & Thechniques for Multidimensional Imaging Systems)

http://www-artemis.it-sudparis.eu/Publications/library/rfia02_shape3D.pdf


Vertices7

• catégorie syntaxique : nom commun pluriel. Singulier : vertex • définition: “a point where two lines meet to form an angle, especially the point of a

triangle or cone opposite the base.” Oxford University Press

http://www.oup.com/


• équivalent français : sommet.


• définition : « Paire de coordonnées construisant une primitive géométrique. » Grand dictionnaire terminologique, Office québécois de la langue française

http://www.oqlf.gouv.qc.ca/ressources/gdt.html


• exemples en contexte :

1. « Les objets modélisés dans ce projet seront dérivés de la classe TriMesh (Triangle Mesh) qui rassemble les éléments nécessaires au stockage et à l'affichage d'un maillage triangulaire. En bref, les objets sont composés d'un tableau (std:vector) de sommets à 3 composantes (_vertices) : la position dans le vecteur correspond au numéro du sommet. Chaque sommet (vertex) est représenté par un vecteur à trois composantes glm:vec3. »

Université de Pau – Projet ISI

http://web.univ-pau.fr/~bjobard/Cours/ISI/TP2.html


2. « De manière générale, pour sélectionner des arêtes, des faces ou des sommets

pour des solides et des surfaces, procédez comme suit : […] » Bentley.com, Aide de MicroStation V8i, Améliorations de la modélisation en 3D

http://docs.bentley.com/fr/MicroStation/ustnhelp5.html#nowhere


Zernike moments2

• catégorie syntaxique : syntagme nominal • definition: “Zernike moments are based on a set of complex polynomials that form

a complete orthogonal set over the interior of the unit circle. Zernike moments are defined to be the projection of the image function on these orthogonal basis functions.”

Accurate and Efficient Computation of High Order Zernike Moments

http://www.cse.unr.edu/~bebis/HighOrderZernikeMoments_ISVC05.pdf


• équivalent français : moments de Zernike. • définition : « Les moments de Zernike sont des moments orthogonaux complexe

dont la magnitude possède une invariance par rapport à la rotation. » Indexation d'objets 3D : approche 2D-3D pour des requêtes à partir d'images

http://charles.letaillieur.free.fr/Briques/ANIM/ANIM.pdf


• exemples en contexte : 1. « Cette étape vise à nous assurer que ces moments seront calculés de la même

manière sur toutes les images. Les moments de Zernike, invariants à la rotation, sont ensuite extraits de cette image normalisée. »

Indexation d'objets 3D : approche 2D-3D pour des requêtes à partir d'images




2. « Les moments de Zernike d’ordre faible représentent la forme globale, alors que les ordres plus élevés représentent les détails de la forme caractérisée. »

Indexation d'objets 3D : approche 2D-3D pour des requêtes à partir d'images




REFERENCES

• Ouvrages en bibliothèques :

1. COUWENBERGH, Jean-Pierre. AutoCAD 3D : modélisation et rendu.

Paris, Eyrolles. DL 2007 Bibliothèque Publique d’Information 620.1 COU

2. WITTMER Julien. Maya 4. Tome 1, Edition et modélisation d'objets 3D. Nantes, ENI 2002 Bibliothèque Publique d’Information 681.92 WIT

3. GOULETTE François. Modélisation 3D automatique : outils de géométrie différentielle. Paris, Presse de l’Ecole des Mines, 1999. Bibliothèque Publique d’Information 62.0 GOU

• Ouvrages via le système de documentation universitaire :

1. BOARDMAN Ted, HUBBELL Jeremy. Inside 3D Studio MAX 3 : modeling,

materials, and rendering. Etats-Unis, Indianapolis, Ind. : New Riders Pub, 1999 0-7357-0085-0

2. FRANK Tobias, MALLET Jean-Laurent. Institut national polytechnique de Lorraine. Advanced visualization and modeling of tetrahedral meshes [Ressource électronique]. France, Vandoeuvre-les-Nancy : INPL, 2006. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2006_FRANK_T.pdf

3. HOULDING Simon W. 3D geoscience modeling [Texte imprimé] : computer techniques for geological characterization. Allemagne, Etats-Unis, éd. : Berlin; New York: Springer-Verlag, 1994


• Sites Internet :

1. Alternative 3D [consulté le 05/05/2010]

http://www.alternative-3d.com/

2. Kallisto, distributeur de matériel 3D : conception 3D et prototypage rapide [consulté le 05/05/2010] http://www.kallisto.net/

3. Communication-visuelle (communication d’entreprise), spécialisé dans la modélisation 2/3D [consulté le 05/05/2010] http://www.communication-visuelle.pro/communication-3d/Modelisation-3d.html Nathalie Weil-Cassotlegros & Didier Cassotlegros-Weil

4. Prolexia – Modélisation Simulation Réalité Virtuelle [consulté le 05/05/2010] http://www.prolexia.fr/ Jean Monnet

5. IDO – Ingénierie mécanique [consulté le 05/05/2010] http://www.idocreation.com/

• Dictionnaire spécialisé dans le domaine et glossaire :

1. Dictionnaire spécialisé :

GRENIER J.-G. Dictionnaire d'électronique, de matériel informatique et

d'électricité : anglais-français. Laval (Québec) : Ed. du Flambeau, 1996, 668 pages.

2. Glossaire : Philippe Coval, lexique en ligne : http://rzr.online.fr/docs/net3d/lexique.htm



CONCLUSION

Vincent

L’élaboration d’un glossaire spécialisé est bien plus compliquée que ce à quoi je

m’attendais au départ. À cause d’internet, je pensais qu’il n’était pas si long et si difficile

de trouver des définitions précises de mots spécifiques. Finalement, au cours de nos

recherches, nous avons été confrontés à plusieurs problèmes quant à l’étude

terminologique de certains termes. Par conséquent, l’idée que je me faisais du métier de

traducteur spécialisé s’est modifiée : j’imaginais qu’il s’agissait « simplement » de trouver

des traductions exactes de n’importe quel terme, en comparant des recherches. Il faut en

effet s’adapter le plus fidèlement au sens, quitte à avoir recours à une périphrase par

exemple. De cette façon, je me suis rendu compte qu’il faut prendre beaucoup de temps

pour tenter d’apporter une traduction spécialisée et que l’étude terminologique d’un mot

est bien plus importante que ce qu’elle représentait pour moi avant (c’est-à-dire, une

vérification « facultative » par rapport à une traduction, qui s’avère finalement nécessaire).

Au cours de nos recherches, nous avons également eu l’occasion d’expérimenter de

nouveaux outils et de nouvelles techniques de recherche. Parmi ceux-ci, j’ai découvert

plusieurs fonctions du moteur de recherche Google que je ne connaissais pas, comme la

fonction « def:"mot recherché" » ou encore le fait que l’on peut rechercher un type précis

de fichier dans une langue précise grâce à la fonction « recherche avancée ». Même si les

résultats ne sont pas toujours concluants, ces outils permettent une recherche plus ciblée et

donc réduisent les pertes de temps à parcourir des pages parfois non pertinentes, que

Google nous propose lors d’une recherche « simple ». En ce qui concerne l’étude lexicale

des termes, j’ai découvert le site du « Grand Dictionnaire Terminologique », un outil très

intéressant et souvent utile car regroupant la signification d’un terme dans (presque) tous

les contextes dans lesquels il est employé. Enfin, le système SUDOC, que je n’avais jamais

utilisé, me permettra d’affiner de futures recherches documentaires en vérifiant les

informations récoltées via leur présence dans des ressources écrites par des spécialistes.

Cependant, malgré la découverte de ces nombreux outils, la constitution de ce

dossier a été plutôt longue et éprouvante. Nous avons rencontré des difficultés pour trouver

des définitions satisfaisantes de certains termes anglais ou encore leur traduction en


français. Par exemple, « image metric » a présenté plusieurs obstacles pour sa traduction :

en français, « image métrique » fait référence au résultat d’une fonction et à l'objet (l'image

physique), tandis qu'en anglais, « image metric » est une fonction, semblable à la

« distance de Hausdorff ». Il est donc probablement plus exact de traduire « image metric »

par « distance de Hausdorff appliquée entre deux images » : on évite ainsi d’y ajouter des

caractéristiques qui ne sont pas présentes dans le sens du terme anglais. Toutefois, il

semble qu’en anglais, « image metric » est une caractéristique particulière de la fonction

« distance de Hausdorff » mais qu’il n’existe pas d’équivalent de cette particularité en

français (on semble utiliser plus volontiers « distance de Hausdorff entre deux images »).

Outre ces obstacles, nous avons rarement eu l’occasion de travailler davantage sur le

dossier en dehors des cours, ce qui a freiné sa réalisation.

Samuel

Je ne pensais pas que la recherche sur la modélisation 3d serait aussi difficile, de nombreux termes

ne possédaient pas d'équivalent en français. Mais il existe aussi des termes apparemment

apparemment semblables en anglais et français mais qui ne veulent pas forcement dire la même

chose en français. Nous prendrons également l’exemple de: 3D Model Retrivial, une

technique de modélisation qui fait 3 chose en 1 : elle recherche un modèle, extrait les

informations liées au modèle, puis récupére ces informations pour ensuite utiliser le

modèle. Or le mot « retrieval »signifie à la fois la recherche, l'extraction et la récupérationc

ce qui a rendu difficile l’établissement d’une définition. Ce n'était pas le seul terme dont

j'ai eu du mal à trouver la définition ou l’équivalent. Le terme ''Ligth Field'' ne possède

pas de mot équivalent en français, il semble que le mot ait été directement francisé, ce qui

rendait le travail difficile. Je n'aurais jamais cru que cela serait autant de travail, mais cela

m'a permis d'améliorer mon anglais, ainsi que ma maitrise en langue. Par ailleurs j'ai

découvert comment faire de la modélisation 3d, quel logiciel utiliser, quelle sont les

nombreux calculs d'équations que fait l'ordinateur lorsqu’une forme est modifiée. J'ai

découvert ce que sont un maillage, des cannelures, ce qu'est un rendu, ainsi que différentes

techniques de modélisation plus complexes les unes que les autres, et aussi ce que cela

devient dans un film ou un jeu vidéo. Ce document s'adresse plus particulièrement aux

spécialistes de modélisation 3d ou les artistes.


ANNEXE

Article de vulgarisation et résumé

Vincent

• Article de vulgarisation : Will KNIGHT, “Holiday snapshots used to model the world in 3D”. A Newscientist.com article [en ligne]. 29 October 2007, 17:45. [consulté le 24 Mars

2010] (http://www.newscientist.com/article/dn12846-holiday-snapshots-used-to-model-the-world-in-3d.html)

Holiday snapshots used to model the world in 3D

Images uploaded to photo-sharing websites like Flickr could find a surprising new application - they could help build accurate 3D models of the real world.

Creating realistic 3D models of the real world represents the next stage in digital mapping, providing users with a more immersive way to explore a destination using a computer. But constructing 3D models of real structures normally involves using carefully positioned stereo cameras or laser ranging equipment to analyse them.

Now, Michael Goesele of TU Darmstadt in Germany and colleagues at the University of Washington and Microsoft Research, both in Washington state, US, say they have developed a much simpler method. It uses software that recreates real structures in 3D by analysing hundreds of different public images.

"The system provides an opportunity to use the billions of user-contributed images available online to 'reconstruct the world' without relying on specialised equipment," Goesele told New Scientist.

Holiday snaps

Goesele and colleagues realised that sites like Flickr might hold huge potential for remote stereo imaging, as long as the images uploaded to them could be analysed correctly.

For example, there are more than 200,000 images of Notre Dame Cathedral in Paris on Flickr. "We were curious and wanted to try how far we could push a reconstruction system by running it on these very general, real-world datasets," Goesele says.


But using holiday snapshots in this way proved problematic because such photos are shot from a wide variety of angles and distances, with contrasting lighting. Also, more often than not, such pictures have someone standing directly in front of the object of interest.

Similar images

So the software devised by Goesele's team has to first find images that are suitable for stereo comparison. After the images are collected with a search, it weeds out those that are too dissimilar.

Then it uses a combination of different computer vision techniques to create a 3D model of the scene. A process called "structure from motion" identifies 3D points across the surface of a building using images taken from different angles. The rest of the surface is then built on top of these points using the collected images. See a video of the process here.

The approach was found to be surprisingly resilient to variations in lighting and perspective and, often, as accurate as existing 3D reconstruction methods.

Reconstructing Rome

"The quality of the reconstructions we can achieve from mere internet data is comparable to models acquired with traditional methods such as very expensive laser scanning systems," Goesele says. "Overall, we see this as a very first step into an exciting new area - think of reconstructing Rome from the about one million images available on Flickr alone."

Andrew Hudson-Smith of the Centre for Advanced Spatial Analysis at University College London believes the technology could have huge future potential.

"The paper paves the way for a modelling tool which could change the face of virtual city construction," he told New Scientist. "The authors' comparison with costly laser-based systems is of particular note as these systems are the current benchmark for accuracy, especially when used for planning or virtual heritage."

Hudson-Smith believes making the technology publicly available could spur on 3D mapping. "What is exciting would be the release of the software to the general public," he says.

• Résumé de l’article de vulgarisation :

Une nouvelle méthode visant à recréer des immeubles en 3D et se servant d’images hébergées sur des sites de partage a vu le jour. Elle permet de ne plus avoir recours à du matériel spécialisé dans la mesure d’objets volumiques – matériel conséquent et coûteux – tout en donnant un rendu réaliste appréciable.

Les sites d’hébergement d’images peuvent alors être d’une grande aide pour

développer cette méthode, tant que les images hébergées sont d’assez bonne qualité pour


être analysées et utilisées. En effet, pour un même monument, on peut trouver des photos prises sous divers angles, à des distances différentes ou encore inexploitables.

Un logiciel a donc été mis au point pour trier et ne garder que les images semblables et exploitables. Ensuite, il utilise plusieurs techniques de modélisation informatique, notamment en ayant recours à des procédés utilisant les images pour en extraire le volume des bâtiments et en rétablir l’aspect esthétique.

Finalement, le rendu est aussi précis qu’en utilisant du matériel spécialisé, tout en

étant beaucoup moins cher. La modélisation 3D pourrait donc développer la cartographie 3D, en reconstruisant villes et monuments grâce aux images envoyées chaque jour sur les sites d’hébergement.


Article de vulgarisation et résumé

Samuel

• Article de vulgarisation :

3D Modeling A to Z : What is It? How it is Done? Different Techniques Involved A to Z about 3D Modeling. Descibes the basic concepts and techniques in a very comprehensive manner http://www.buzzle.com/articles/3d-modeling-a-to-z-what-is-it-how-it-is-done-different-techniques-involved.html In this article we will look into what the 3D modeling is all about. We will see the subject in general, and then dig into the details and inspect the various techniques employed in the modeling process. Concepts: If you have seen a sculpture ever in your life, you already know quite a little about 3D Modeling. 3D Modeling is nothing but the creation of a character or a model having three dimensions (as in real world) using the techniques and tools provided by a computer software. The software we use for the purpose will be a 3D Modeling and animation tool like 3DS Max, Maya, SoftImage etc. The tool will provide a set of tools that a 3D artist can use to sculpt or model, an object in his imagination, into a 3d computer representation. This 3D model can be altered, animated or rendered into a movie in accordance to the artists need. This is what 3D modeling is, if we look it from a broad top view. Lets dig a bit deeper: Every 3D Model in computer representation is composed of polygons. The polygons may have three or more vertices and such hundreds or thousands or even millions of polygons may comprise a 3D Model. So is it like, a 3D artist draws each and every polygon as such? Fortunately, no! Here comes the softwares like 3DS Max and Maya to our rescue. These 3d modeling packages provide a wide variety of modeling tools that an artist can use for creating a polygonal model. The artist will usually draw the outlines that define the models shape in three dimensions, and the software will tessellate that into a polygonal mesh. All that an artist has to do is define the 3 dimensional profile of the character he has in his imagination. There are a number of modeling techniques that are widely used. Lets go through them one by one: Primitive Modeling: This is a very basic modeling technique and hence has several draw backs too. The software tool like 3DS Max, Maya etc provides a set of 3D primitives like


spheres, boxes etc. The artist alters these shapes to suit his/her character modeling needs, using lattices, deformers etc. For example, a human head can be modeled using an altered sphere, a neck using an altered cylinder etc. This modeling technique is more suitable for building objects like houses, furniture etc rather than, for live organic modeling, since the shapes appear distinct and the blend of various body parts will not be seamless. NURBS Modeling: NURBS stands for Non Uniform Rational Bspline. Dont get scared by the name. In the nutshell, it is nothing but a mathematical curve, represented using a set of equations. If we see this modeling technique from an outer view, all we see is a set of simple curves that we call NURBS. How the 3d tool implemented it we dont need to care much (too much mathematics). These curves are very flexible and have control points on them which we can use to change its shape. Suppose you want to model a human head using NURBS modeling, you will start with an outline shape and then draw a number of curves extending from one side of the profile shape to the other end, separated by spaces. These curves define the shape of the figure. These NURBS curves can be joined to form a 3D NURBS surface. The NURBS modeling has its advantages and disadvantages. It is an easy to model approach, since the NURBS curves are easy to manipulate. But this modeling technique has very limited extensibility. Suppose you want to add an extra limb to your alien creature after the modeling is complete, it will become extremely difficult, if you choose NURBS modeling. Surface Modeling: This is a widely adopted modeling technique used primarily for organic modeling. In this modeling technique, the 3D artist creates a spline cage profile for the 3D character. The splines intersect between each other, creating a completely closed profile of the character, unlike the NURBS technique. Once the spline cage is complete, the 3D artist can apply a surface modifier on this spline cage, which creates a 3D filling surface out of the 2D splines. This method has the advantage that it can be extended to adapt to varied requirements, during any stage of the modeling process. This offers a lot of flexibility to the artist. This technique is used widely in 3D animation softwares like 3DS Max. Polygonal Modeling: This is one of the very few modeling techniques that can be used for various modeling scenarios. This modeling technique is used both in organic and inorganic modeling. The basic principle behind this modeling technique is as follows. The 3D artist draws the shape of the model he wants to create using the polygon tool. Then the polygon will get subdivided and extruded, so that the model gets the 3D form. This process of subdividing and extruding continues until the whole model is completed. In this modeling technique the artist in fact creates a polygonal mesh himself. But this polygonal model will have the minimal number of polygons only, and it will be far from a smooth and perfect figure. After this stage, the artist would apply a smoothing modifier on this polygon model, which converts the model into a realistic and smooth looking character. Sub-division Modeling: This is a hybrid modeling technique, which inherits the merits of both NURBS modeling and Polygonal Modeling. It also offers a host of other


enhancements. In sub-divisional modeling, the artist usually starts with a polygonal model itself. The polygonal model that has been already created is converted into a sub-divisional model. The sub-divisional model has control points and lattices that can be pulled and moved, to alter the original polygonal model that lies beneath. This modeling technique also permits the artist to select the level of refinement to be done in a particular area. Hence those areas requiring higher detail can be assigned with more control points and higher no: of vertices, whereas the other areas will remain with a base vertex density. This gives significant performance boost. The above discussed modeling techniques are used by the 3d artist to create a model that he has in his imagination. The model obtained through these modeling techniques will be dependent on that specific modeling technique. Such a model is converted into a pure polygonal mesh and is rigged and animated based on the requirements. During the stage called rendering, the scene which contains many such polygonal models, gets converted to a two dimensional image or a movie by the 3D animation softwares rendering engine.

• Résumé de l’article de vulgarisation :

La modélisation 3d La modélisation 3d est une technique utilisée pour créer ou reproduire quelqu'un ou quelque chose comme si il ou elle existait vraiment. Elle combine à la fois la longueur, la largeur et profondeur, cette méthode est utilisée généralement pour les films et les jeux vidéos et les effets spéciaux, par des logiciels informatiques comme 3DS Max, Maya, SoftImage etc. Ces logiciels fourniront à l'artiste de modélisation 3d l'ensemble des outils nécessaire pour créer ou sculpter un modèle de son imagination dans une représentation 3d assisté par ordinateur. Ces modèles peuvent être modifiés, animés ou interprétés dans un film. Chaque modèles en 3d est constitué de polygones, ces polygones peuvent comporter 3 ou plusieurs sommets. L'artiste dessine les contours qui définissent les modèles de formes en dimension 3d, et le logiciel sera pavé en maillage polygonal. Diverses techniques sont utilisées pour la modélisation 3d : -Primitive Modeling: est une technique utilisée par l'artiste de modélisation 3d pour modifier ces formes afin de répondre aux besoins de ces personnages modelés, par exemple une tête peut être crée à partir d'une sphère en 3d. -NURBS Modeling :NURBS signifie Non Uniform Rational Bspline. Ce sont des courbes mathématiques qui sont représentées par un ensemble d'équations. Ces courbes sont très flexibles et possèdent un point de contrôle qui permet de modifier sa forme. Elles sont faciles à l'emploi et peuvent approcher facilement le modèle demandé mais elles possèdent une flexibilité très limitée, ce qui rendra la modélisation difficile. Surface Modeling: est une technique de modélisation utilisée pour la modélisation organique. Dans cette technique de modélisation, l'artiste en modélisation crée des


cannelures pour le personnage 3d. Ces cannelures se croisent entre elles, ce qui crée un profil complètement clos de personnage, différent du NURBS Modeling. Lorsque les cannelures sont terminées, l'artiste en modélisation 3d peut appliquer un modificateur de surface sur les cannelures, ce qui crée une surface 3d de remplissage en dehors des cannelures 2d. Cette technique a l'avantage de pouvoir s'adapter à de nombreuses exigences et à n'importe quel processus de modélisation. Polygonal Modeling: c'est une technique utilisée pour divers scénarios de modélisation ; elle utilise des modèles organiques et non organiques. Mais le nombre de polygones est limité. Sub-division Modeling: est une technique hybride qui combine le NURBS Modeling et le Polygonal Modeling. Lors de l'étape appelé le rendu, la scène qui contient ces modèles plygonaux est convertie en 2d grâce à un logiciel de rendu.

LA MODELISATION 3D MODEL RETRIEVAL SYSTEM · Recherche Documentaire en Anglais Samuel P., Vincent...

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