Simulation d'un ruisseau par approches ph

1
Simulation d'un ruisseau par approches
phénoménologiques pour la synthèse dimages
2

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• LAnimation
• Les résultats démo
• Conclusions

3

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• LAnimation
• Les résultats démo
• Conclusions

4
Présentation de léquipe

• iMAGIS est une équipe du laboratoire GRAVIR-IMAG
• et un projet de lINRIA
• Informatique graphique et synthèse dimages.
• 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 dombres dans un studio virtuel
5

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• Lanimation
• Les résultats démo
• Conclusions

6
Présentation du stage

• Le Contexte
• Ce stage
• sinscrit dans un projet visant à simuler
  complètement les aspects visuels et temporels
  dun ruisseau.
• fait suite à une étude concernant les aspects
  instationnaires affectant la surface dun
  ruisseau la simulation des ondes de surfaces.
• répond au besoin de simuler la forme de la
  surface libre dun ruisseau en fonction des
  obstacles rencontrés.

7
Présentation du stage
Le Sujet Simulation dun ruisseau par approches
phénoménologiques pour la synthèse
dimages. Modélisation du comportement de la
surface de leau dans le cas dun objet immergé
le seuil. Problème 2D, extrudé sur la largeur
du ruisseau pour une représentation en 3D.
8
Rivière après passage sur un seuil
9
Présentation du stage

• Les Objectifs
• Obtention dun 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 loptique  synthèse
  dimages 

10
Présentation du stage

• La Démarche
• Étude physique du problème
  
• intervention des équations de lhydraulique.
• modélisation 2D du problème.
• Création d une application générant un rendu
  3D temps réel animé.
• Rédaction dun rapport - notice permettant le
  prolongement du projet au niveau diMAGIS.

11

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• Lanimation
• Les résultats démo
• Conclusions

12
Le Calcul

• Le Calcul
• Phase de calcul indépendante de laffichage.
• Bases du calcul
• Calculs menés en stationnaire.
• Canal rectangulaire.
• Équations de lhydraulique concernant les
  surfaces libres.

13
Le Calcul

• Le Calcul
• La forme de la surface libre est
• indépendante du temps.
• fixée par les différents paramètres physiques.
• Animation est donc un  habillage  confié à
  laffichage.

14
Le Calcul

• Le Calcul
• Stratégie de calcul
• Problème 2D.
• Surface du ruisseau calculée dans une coupe
  longitudinale.
• Stockage des points dans une liste chaînée.

15
Le Calcul
Schéma de la coupe utilisée pour les calculs
16
Le 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.

17
Le Calcul
Extrusion de la ligne deau calculée
représentation 3D
18

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• LAnimation
• Les résultats démo
• Conclusions

19
LAnimation

• LAnimation à l affichage
• Mouvement macroscopique de leau 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 daccélération ou de décélération.

20
LAnimation
Mouvement de leau  texture mobile 
Translation du polygone dans lespace de la
texture
Déplacement visible de la texture à la vitesse V
21
LAnimation
Plaquage de texture modélisation des zones
daccélération / décélérations
Abscisse des points de la surface libre dans
lespace de la texture
22
LAnimation
Plaquage de texture rendu du mouvement
 leau coule 
Les zones d accélération ou de décélération sont
donc rendues par labscisse des points de la
surface libre dans lespace de la texture
Le mouvement global va être rendu grâce au
déplacement sur la texture
Soit, pour simuler parfaitement le débit du
ruisseau
abscisse des différents points de la surface
libre sur la texture
23

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• LAnimation
• Les résultats démo
• Conclusions

24

• Plan de lexposé
• Présentation de léquipe
• Présentation du stage
• Le contexte
• Le sujet
• Les objectifs
• La démarche
• Le Calcul
• LAnimation
• Les résultats démo
• Conclusions

25
Conclusions

• Conclusion
• 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
  linterface graphique.
• Contrôle de lécoulement.

26
Conclusions

• Conclusion
• Les Objectifs (suite)
• Contrôlabilité des phénomènes visuels mis en
  jeu.
• Facilité de contrôle des paramètres physiques.
• Reste à définir
• des critères permettant dadoucir les courbes de
  remous obtenues.
• des paramètres permettant de  court-circuiter 
  la physique à laffichage
• amplitude, déplacement des phénomènes.
• Interface intuitive
• Interface graphique via GLUI.
• Contrôle de la vue avec la souris.
• Menus.

27
Conclusions

• Conclusion Perspectives
• Modélisation en 2D extrudée dun 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.

28
Conclusions

• 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 leau
• - évolution instationnaire de la surface.
• - animation  naturelle  vortex,
  ondes...

29
(No Transcript)