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Revue Internationale de CFAO et d'informatique graphique

0298-0924
remplacée par la Revue Internationale d'Ingénierie Numérique
 

 ARTICLE VOL 18/2 - 2003  - pp.197-213
TITRE
Modèle physique de matériaux granulaires 3D et visualisation par extraction de la topologie dynamique

RÉSUMÉ
Nous nous intéressons à la modélisation et la visualisation 3D des phénomènes naturels spécifiques produits par des matériaux granulaires, qui se caractérisent par des dynamiques complexes alliant instabilités (avalanches, effondrements) et formes structurées (tas, sous-tas, plaques) en perpétuelle évolution. Dans des travaux antérieurs, nous avons démontré l'efficacité du modeleur-simulateur CORDIS-ANIMA pour modéliser ce type de phénomènes et avons trouvé un modèle optimal de ceux-ci en 2D. Les travaux présentés ici se focalisent sur deux points : (1) la généralisation de ce modèle en 3D dans lequelle nous montrons que sans augmentation de la complexité structurelle du modèle nous obtenons en 3D les principales figures caractéristiques de ces phénomènes ; (2) la visualisation du matériau tout au cours de son évolution, nécessaire pour finaliser le modèle 3D et pour laquelle nous présentons une méthode de construction de la topologie dynamique de l'ensemble de points nous permettant de construire un maillage dynamique et adaptatif représentant la structure interne du matériau tout au cours de son évolution.


ABSTRACT
This paper deals with the 3D modelling and visualisation of specific natural phenomena produced by granular materials and characterised by complex dynamics that exhibit instabilities (surface avalanches, internal collapses), and structured shapes (piles, sub-piles, surfacic plates. In previous works, we argued and developed a 2D physical particle model of these phenomena by means of the CORDIS-ANIMA modelling and simulating system. The work presented here points two associated objectives: (1) to extend the 2D model in 3D and (2) to visualise the material along its temporal evolutions. First, we present a 3D particle physical model able to produce the main features of granular dynamics without increasing the structural complexity of the 2D basic model. Second, we develop a method to extract the dynamic topology of the set of evolving points produced by the simulation of the previous model, from which we build a dynamic and adaptive mesh representing the internal structure of the material along its evolution.


AUTEUR(S)
Annie LUCIANI, Claire GUILBAUD

MOTS-CLÉS
animation par ordinateur, modèle physique particulaire, matériau granulaire, phénomènes chaotiques, topologie dynamique, graphe de proximité.

KEYWORDS
computer animation, physical particle model, granular material, chaotic phenomena, dynamical topology, neighborogh graph.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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