Compression de maillages 3D statiques et dynamiques - Artemis

Introduction
Aujourd’hui, les applications multimédias professionnelles ou grand public mettent de plus
en plus en scène des contenus 3D aussi bien statiques que dynamiques, dans des contextes industriels
divers. La Conception Assistée par Ordinateur (CAO) par l’industrie automobile ou
aéronautique, les nouveaux services de télé-médecine, les industries du jeu vidéo, des films
d’animation 3D, des effets spéciaux ou encore des dessins animés sont quelques exemples
représentatifs de domaines où lamodélisation 3D joue un rôle incontournable.
Selon l’application considérée et les techniques utilisées pour les générer, ces contenus 3D sont
stockés sous divers formats, normalisés ou propriétaires. Pour des raisons d’interopérabilité
multi-plateformes, de généralité ouencoredeprotectiondelapropriété intellectuelle, ces contenussontleplussouventreprésentés
sous forme de maillages 3D, statiques ou dynamiques.
L’inconvénient majeur de cette représentation est en revanche lié auxcoûtsimportantsde
stockage et de transmission. D’où lanécessité d’élaborer et de mettre en oeuvre des outils de
compression efficace dédiés et optimisés pour ce type de contenus.
Le contexte industriel moderne est marqué par une tendance de convergence des technolo-
gies fixes et mobiles. Dans ce cadre, les méthodes de compression 3D doivent impérativement
répondre au paradigme d’accès universel, à travers différents réseaux, fixes et mobiles (à
débits variables) et à partir de terminaux (PDA, PC, téléphone portable...) de capacités diverses
en termes de puissance de calcul, de mémoire et de visualisation. D’un point de vue
méthodologique, cela se traduit par le support de fonctionnalités avancées de codage/décodage
basse complexité ettempsréel, de progressivité/scalabilité (spatiale, temporelle et en qualité)
et de streaming.
L’objectif de cette thèse est de proposer des éléments de réponse àlaproblématique de com-
pression de maillages 3D statiques et dynamiques. Dans ce contexte, le défi majeur à relever
est de développer des représentations à la fois compactes et adaptées à des fonctionnalités
avancées de transmission tout en assurant une faible complexité dedécodage.
Cette thèse est structurée en deux parties. La première traite de la compression de maillages
3D statiques. Elle regroupe les trois premiers chapitres de ce mémoire.
Au premier chapitre, nous rappelons tout d’abord le formalisme mathématique de représent-
ation des maillages 3D, avec définitions et propriétés géométrico-topologiques. Ensuite, nous
proposons une synthèse bibliographique des principales familles d’approches de compression
de maillages 3D statiques. Principes, performances, avantages et limitations des méthodes les
plus représentatives sont ici discutés et analysés en détails. La littérature riche dédiée àla
compression de maillages 3D statiques, développée maintenant depuis plus de vingt ans, fait
ressortir un large éventail d’approches, adaptées à des applications diverses. Néanmoins, les
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