Computer drawing tools for assisting learners, hobbyists, and professionals

Le but de cette thèse est de faciliter et d'accélérer le dessin pour les amateurs ainsi que pour les dessinateurs experts en utilisant des techniques de traitement d'image et d'interaction. Nous identifions trois problèmes spécifiques liés au dessin, et proposons des outils pour aider les utilisateurs à surmonter les principaux défis sur chaque domaine. Dans le chapitre 2, nous présentons un outil de dessin interactif pour aider des débutants à pratiquer les techniques traditionnelles de dessin par observation. Nous construisons cet outil autour de techniques traditionnelle. Nous extrayons automatiquement des guides visuels à partir d'une photographie. L'interface de l'outil affiche ces informations et offre un retour pour guider l'utilisateur dans la reproduction du dessin. Dans le chapitre 3, nous proposons un outil qui permet aux utilisateurs de créer des bijoux par pliage de fils de fer. Cette forme de bijoux faits à la main peut être considérée comme une forme de dessin à base de fil de fer. La méthode présentée aide l'utilisateur dans les principaux défis de la création de bijoux à partir d'un dessin: la décomposition de l'entrée dans un ensemble de fils, et le pliage des fils pour leur donner forme. Dans le chapitre 4, nous proposons une méthode pour aider les designers à enrichir leurs dessins avec de la couleur et de l'ombrage. Les designers tracent souvent des lignes de courbure pour représenter la forme des surfaces lisses dans des esquisses. Nous exploitons cette information et extrapolons les lignes de courbure dans le design. Cette extrapolation nous permet d'estimer la courbure 3D du dessin, pour créer des ombres et des textures sur l'esquisse.The goal of this thesis is to facilitate and accelerate drawing for amateurs as well as for expert designers and illustrators, employing computer graphics, image processing and interaction techniques. As this is a broad spectrum to tackle, we identify three specific problems related to drawing and propose computer tools to help users overcome the main challenges on each domain. In Chapter 2 we present an interactive drawing tool to help beginners practice drawing-by-observation techniques. We build on a number of traditional techniques to help people gain consciousness of the shapes in a scene. We automatically extract visual guides from a model photograph and offer corrective feedback to guide their reproduction in the drawing. In Chapter 3 we propose a tool that helps users create wire wrapped jewelry. This technique of handmade jewelry can be seen as a form of line drawing with metal wires. The presented method assist the user in the main challenges of creating 2D wire-wrapped jewelry from a drawing: decomposing the input into a set of wires, and bending the wires to give them shape. In Chapter 4 we propose a method to help designers enrich their drawings with color and shading. Professionals frequently draw curvature lines to convey bending of smooth surfaces in concept sketches. We exploit this information and extrapolate curvature lines in a rough concept sketch. This extrapolation allows us to recover the intended 3D curvature and surface normal at each pixel, which we use to compute shading and texturing over the sketch