Visualisation Interactive de Modeles Complexes avec les Cartes Graphiques Programmables

This thesis proposes a new method to display complex 3D models, based on : * an algorithms that retreives the implicit equations of primitives from a polygonal mesh * a rendering algorithm that directly uses the implicit equations reconstructed at the previous step.La visualisation d'objets et de scènes de grande taille est un des dé s de la visualisation par ordinateur, particulièrement dans le cadre d'applications interactives. Celles-ci re- quièrent deux qualités: une vitesse de l'ordre de 30 images par seconde dans le but de donner une impression de temps-réel et la qualité. En e et, des images réalistes sont de plus en plus considérées comme une condition essentielle, notamment en ce qui concerne les simulateurs. Ainsi est-il communément reconnu que l'industrie pétrolière est pourvoyeuse de don- nées de grande taille. Ces données sont également caractérisées par la grande diversitée des objets et des scènes utilisés: terrains, données géologiques volumiques (sismique 3D), données SIG (Systèmes d'Information Géographique), modèles d'ingénierie complexes (plateformes, ra neries), puits de forages, oléoducs et gazoducs. En outre, des informa- tions additionnelles sont souvent attachées à tous ces éléments: annotations, identi ca- tions, descriptions techniques, et conditions instantanées. Parmi tous ces objets, deux grandes familles peuvent être distingués: les objets na- turels et les objets manufacturés. Malgré cette classi cation, tous les objets sont com- munément représentes par des maillages triangulés. De nombreuses raisons expliquent ce choix du triangle comme base de la représentation des primitives géométriques: tout ob- jet peut être discrétisé en un maillage triangulaire; tout polygone peut se décomposer en un ensemble de triangles; les points d'un triangle sont toujours coplanaires; les triangles sont toujours convexes; les coordonnées barycentriques peuvent toujours être utilisées comme règle non-ambiguë d'interpolation de valeurs attachées au point dans le domaine du triangle; de plus, les cartes graphiques sont spécialisées dans la 'rasterisation' des triangles. Cependant, le choix d'un maillage triangulé ne s'avère pas toujours judicieux, à la fois pour des questions de performance et de qualité de rendu des images. La thèse apporte deux contributions principales: * un algorithme pour récupérer des primitives géométriques implicites à partir d'une base de données maillée * un algorithme de rendu qui emploie directement les équations des primitives géométriques implicites (ex: cylindres, cônes et tores), pour éviter leur triangulatio