Titre Du Reverse Engineering la déformation de surfaces par une interface haptique Financement obtenu Projet européen NIIT4CAD Directeur de thèse Gudrun ALBRECHT E mail gudrun valenciennes fr Co directeur de thèse E mail Laboratoire LAMAV Equipe ou Groupe de recherche CGAO

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Titre : Du Reverse Engineering à la déformation de surfaces par une interface haptique Financement obtenu : Projet européen NIIT4CAD (50%) Directeur de thèse : Gudrun ALBRECHT E-mail : Co-directeur de thèse : E-mail : Laboratoire : LAMAV Equipe ou Groupe de recherche : CGAO Descriptif : Il y a 50 ans, les logiciels de CAO ont révolutionné le travail des ingénieurs en réduisant le temps et le coût de conception des produits. Ces logiciels ne permettaient alors que de travailler en 2D et proposaient essentiellement de simples fonctionnalités de dessin. De nos jours, presque tous permettent de travailler en 3D et offrent de plus en plus de fonctionnalités de conception, c'est-à-dire de satisfaction de contraintes. Même si les objets sur l'écran sont aujourd'hui en 3D, les outils d'interaction, tels que le moniteur, le clavier ou la souris, restent des outils essentiellement 2D. On peut donc raisonnablement s'attendre à l'émergence de nouveaux systèmes d'interaction homme- ordinateur qui permettront à l'aide d'un dispositif haptique une perception plus naturelle des contraintes et de l'aspect tridimensionnel des objets représentés. Ceci est déjà le cas dans le contexte d'applications qui ne requièrent pas de grandes précisions lors de l'interaction, comme par exemple l'utilisation de joy stick à retour d'effort pour les jeux vidéo.

  • computer-aided design

  • méthodes existantes

  • g1 rational

  • contraintes de précision

  • représentations surfaciques

  • velle méthode d'interpolation de données

  • rational parametric

  • ieee computer

  • direct haptic


Publié le : mardi 29 mai 2012
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Source : univ-valenciennes.fr
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Titre :
Du Reverse Engineering à la déformation de surfaces par une interface haptique
Financement obtenu :
Projet européen NIIT4CAD (50%)
Directeur de thèse :
Gudrun ALBRECHT
E-mail
: gudrun.albrecht@univ-valenciennes.fr
Co-directeur de thèse :
E-mail
:
Laboratoire
: LAMAV
Equipe ou Groupe de recherche :
CGAO
Descriptif :
Il y a 50 ans, les logiciels de CAO ont révolutionné le travail des ingénieurs en réduisant le temps et le
coût de conception des produits. Ces logiciels ne permettaient alors que de travailler en 2D et
proposaient essentiellement de simples fonctionnalités de dessin. De nos jours, presque tous
permettent de travailler en 3D et offrent de plus en plus de fonctionnalités de conception, c’est-à-dire
de satisfaction de contraintes. Même si les objets sur l’écran sont aujourd’hui en 3D, les outils
d’interaction, tels que le moniteur, le clavier ou la souris, restent des outils essentiellement 2D.
On peut donc raisonnablement s’attendre à l’émergence de nouveaux systèmes d’interaction homme-
ordinateur qui permettront à l’aide d’un dispositif haptique une perception plus naturelle des
contraintes et de l’aspect tridimensionnel des objets représentés.
Ceci est déjà le cas dans le contexte d’applications qui ne requièrent pas de grandes précisions lors
de l’interaction, comme par exemple l’utilisation de joy stick à retour d’effort pour les jeux vidéo.
Dans le domaine de la CAO, où les exigences de précision pour la représentation de surfaces sont
très grandes, l’intégration de ces interfaces haptiques nécessite des algorithmes et des
représentations surfaciques adaptés.
Les interfaces haptiques constituent une technologie en plein développement scientifique et
technique. Elles apportent une sensation kinesthésique (liée à la perception de forces sur les
membres du corps qui contraignent les mouvements) et/ou tactile (liée à la perception de pression, de
rugosité ou de température) dans une interface homme machine, complétant ainsi la perception visuel
et auditive.
L’objectif de cette thèse est de développer un environnement de travail pour la CAO qui permette
d’interactivement modifier des objets, issus d’un processus de « Reverse Engineering », à l’aide d’une
interface haptique tout en respectant les contraintes de précision imposées par l’application CAO.
Idéalement la représentation surfacique sous-jacente devrait à la fois être adaptée à
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l’approximation de données issues d’un processus de digitalisation, en général des nuages de
points.
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la génération d’objets d’un aspect lisse et plaisant sans ondulations ou autres artéfacts, qui re-
produisent les formes courantes de l’application visée, par exemples de pièces mécaniques.
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la déformation par une interface haptique.
Ceci constitue un des objectifs du projet européen NIIT4CAD (« New Interactive and Innovative
Technologies for CAD »).
Etat de l’art au sein de l’équipe :
Concernant la problématique du Reverse Engineering, i.e., l’approximation ou l’interpolation de
nuages de points 3D, thématique ayant fait objet de la thèse de doctorat de M. Boschiroli, après
l'étude de méthodes C0 continues [Boschiroli&al.11], l'article [Boschiroli&al.12] développe une nou-
velle méthode d'interpolation de données 3D arbitrairement distribuées avec continuité G1 entre les fa-
cettes et constate sa compétitivité en la comparant à des méthodes existantes. La présente thèse
pourra s’appuyer sur ces résultats et cherchera une généralisation rationnelle de la méthode [Boschi-
roli&al.12] afin d’obtenir des paramètres de forme libres.
En ce qui concerne la représentation de surfaces particulières comme les quadriques pour les applica-
tions mécaniques le (la) candidat(e) aura une vaste gamme de travaux à sa disposition
[Albrecht&al.97, Albrecht98a, Albrecht98b,
Albrecht98c, Albrecht98d, Albrecht02, Albrecht04,
Albrecht11].
En ce qui concerne les interfaces haptiques et leur utilisation en CAO un éditeur haptique pour des
profiles CAO a été développé par l’équipe CGAO [Fünfzig&al.10] ainsi qu’un debugger visuel pour des
applications haptiques [Fünfzig&al.09]. Dans le cadre du projet européen NIIT4CAD qui à l’UVHC
comprend les équipes LAMAV-CGAO et LAMIH-ASHM la thèse sur le sujet « Conception et com-
mande d’une interface haptique bas cout avec un cahier des charges exigeant » et cofinancée par la
région Nord – Pas-de-Calais est actuellement en cours au sein de l’équipe LAMIH-ASHM. L’interface
haptique à bas coût développée dans le cadre de cette thèse sera utilisée pour la présente thèse.
Collaborations prévues :
Cette thèse se déroulera en étroite collaboration avec les partenaires du projet européen NIIT4CAD,
notamment avec l’équipe LAMIH-ASHM (Prof. M. Dambrine) au niveau local et l’Université de Bologne
(Prof. S. Morigi) ainsi que les partenaires industriels SAFE, EXEL, ALESSI au niveau international. En
outre sera envisagée une collaboration avec Dr. L. Romani de l’Université de Milan-Bicocca dans la
continuité des travaux [Boschiroli&al.11] et [Boschiroli&al.12].
Connaissance et compétences requises :
Bonnes connaissances en mathématiques (géométrie, analyse numérique) et en informatique
(informatique graphique).
Références :
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