PhD defense – Thibault LESCOAT

(english version below)

Bonjour,

J’ai le plaisir de vous inviter à ma soutenance de thèse intitulée : « Geometric operators for 3D modeling using dictionary-based shape representations ».

Celle-ci se déroulera le mardi 10 Mars 2020 à 10h30, en salle Nicole Reine Lepaute au laboratoire LIX, 1 rue Honoré d’Estienne d’Orves, 91120 Palaiseau.

L’exposé sera en français. Le jury est composé de:

* Mme. Raphaëlle Chaine, professeur, Université Claude Bernard, Lyon 1 (rapporteur)

* M. Franck Hétroy-Wheeler, professeur, Université de Strasbourg (rapporteur)

* M. Loïc Barthe, professeur, Université Paul Sabatier, Toulouse (examinateur)

* Mme. Mélina Skouras, chercheur, INRIA Rhône-Alpes (examinatrice)

* M. Maks Ovsjanikov, professeur, École Polytechnique (examinateur, co-directeur de thèse)

* M. Tamy Boubekeur, professeur, Télécom Paris, Adobe 3D & Immersive (directeur de thèse)

* Mme. Pooran Memari, chercheur, École Polytechnique (co-directrice de thèse)

* M. Jean-Marc Thiery, maître de conférences, Télécom Paris (invité)

La soutenance sera suivie d’un pot auquel vous êtes chaleureusement conviés.

Cordialement,

Thibault LESCOAT

Résumé:

Dans cette thèse, nous étudions les représentations haut-niveau de formes 3D et nous développons les primitives algorithmiques nécessaires à la manipulation d’objets représentés par composition d’éléments. Nous commençons par une revue de l’état de l’art, des représentations bas-niveau usuelles jusqu’à celles haut-niveau, utilisant des dictionnaires. En particulier, nous nous intéressons à la représentation de formes via la composition discrète d’atomes tirés d’un dictionnaire de formes.

Nous observons qu’il n’existe aucune méthode permettant de fusionner des atomes (placés sans intersection) de manière plausible ; en effet, la plupart des méthodes requiert des intersections ou alors ne préservent pas les détails grossiers. De plus, très peu de techniques garantissent la préservation de l’entrée, une propriété importante lors du traitement de formes créées par des artistes. Nous proposons donc un opérateur de composition qui propage les détails grossiers tout en conservant l’entrée dans le résultat.

Dans le but de permettre une édition interactive, nous cherchons à prévisualiser la composition d’objets lourds. Pour cela, nous proposons de simplifier les atomes avant de les composer. Nous introduisons donc une méthode de simplification de maillage qui préserve les détails grossiers. Bien que notre méthode soit plus contrainte que les approches précédentes qui ne produisent pas de maillage, elle résulte en des formes simplifiées fidèles aux formes détaillées.

*********** ENGLISH VERSION ***********

Dear all,

It is my pleasure to invite you to my PhD defense, entitled: « Geometric operators for 3D modeling using dictionary-based shape representations ».

It will be held on Tuesday March 10th 2020 at 10h30 in the room Nicole Reine Lepaute of the LIX, 1 rue Honoré d’Estienne d’Orves, 91120 Palaiseau.

The presentation will be in french. The jury is composed of:

* Mme. Raphaëlle Chaine, professor, Université Claude Bernard, Lyon 1 (reviewer)

* M. Franck Hétroy-Wheeler, professor, Université de Strasbourg (reviewer)

* M. Loïc Barthe, professor, Université Paul Sabatier, Toulouse (examiner)

* Mme. Mélina Skouras, researcher, INRIA Rhône-Alpes (examiner)

* M. Maks Ovsjanikov, professor, École Polytechnique (examiner, co-supervisor)

* M. Tamy Boubekeur, professor, Télécom Paris, Adobe 3D & Immersive (supervisor)

* Mme. Pooran Memari, researcher, École Polytechnique (co-supervisor)

* M. Jean-Marc Thiery, assistant professor, Télécom Paris (guest)

You are warmly invited to share snacks during the after defense pot.

Best,

Thibault LESCOAT

Abstract:

In this thesis, we study high-level 3D shape representations and developed the algorithm primitives necessary to manipulate shapes represented as a composition of several parts. We first review existing representations, starting with the usual low-level ones and then expanding on a high-level family of shape representations, based on dictionaries. Notably, we focus on representing shapes via a discrete composition of atoms from a dictionary of parts.

We observe that there was no method to smoothly blend non-overlapping atoms while still looking plausible. Indeed, most methods either required overlapping parts or do not preserve large-scale details. Moreover, very few methods guaranteed the exact preservation of the input, which is very important when dealing with artist-authored meshes to avoid destroying the artist’s work. We address this challenge by proposing a composition operator that is guaranteed to exactly keep the input while also propagating large-scale details.

To improve the speed of our composition operator and allow interactive edition, we propose to simplify the input parts prior to completing them. This allows us to interactively previsualize the composition of large meshes. For this, we introduce a method to simplify a detailed mesh to a coarse one by preserving the large details. While more constrained than related approaches that do not produce a mesh, our method still yields faithful outputs.

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