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1. A Mechanical Model to Interpret Cell-Scale Indentation Experiments on Plant Tissues in Terms of Cell Wall Elasticity and Turgor Pressure

Author: Richard Malgat, François Faure, Arezki Boudaoud, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Reproduction et développement des plantes (RDP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), INRIA Morphogenetics project, SOFA, ANR-12-BSV2-0023,MechInMorph,Identification du rôle mécanique des tissus internes dans la morphogenèse(2012), European Project: 307387,EC:FP7:ERC,ERC-2012-StG_20111012,PHYMORPH(2012), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG), Boudaoud, Arezki, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Subjects: 0106 biological sciences, 0301 basic medicine, Materials science, [SDV]Life Sciences [q-bio], Turgor pressure, Modulus, Plant Science, lcsh:Plant culture, 01 natural sciences, turgor, Viscoelasticity, 03 medical and health sciences, Indentation, Botany, atomic force microscope, lcsh:SB1-1110, [INFO]Computer Science [cs], physically-based simulation, mechanicalmodel, cellwall, physically-basedsimulation, indentation, shoot apical meristem, floral meristem, Elastic modulus, Original Research, Mechanics, Elasticity (physics), mechanical model, Hysteresis, 030104 developmental biology, cell wall, Displacement (fluid), 010606 plant biology & botany
Abstract: International audience; Morphogenesis in plants is directly linked to the mechanical elements of growing tissues, namely cell wall and inner cell pressure. Studies of these structural elements are now often performed using indentation methods such as atomic force microscopy. In these methods, a probe applies a force to the tissue surface at a subcellular scale and its displacement is monitored, yielding force-displacement curves that reflect tissue mechanics. However, the interpretation of these curves is challenging as they may depend not only on the cell probed, but also on neighboring cells, or even on the whole tissue. Here, we build a realistic three-dimensional model of the indentation of a flower bud using SOFA (Simulation Open Framework Architecture), in order to provide a framework for the analysis of force-displacement curves obtained experimentally. We find that the shape of indentation curves mostly depends on the ratio between cell pressure and wall modulus. Hysteresis in force-displacement curves can be accounted for by a viscoelastic behavior of the cell wall. We consider differences in elastic modulus between cell layers and we show that, according to the location of indentation and to the size of the probe, force-displacement curves are sensitive with different weights to the mechanical components of the two most external cell layers. Our results confirm most of the interpretations of previous experiments and provide a guide to future experimental work.
Published: 2016
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2. Dexterous Grasping Tasks Generated With an Add-on End Effector of a Haptic Feedback System

Author: Jean-Claude Léon, Jean-Rémy Chardonnet, Thomas Dupeux, Jérôme Perret, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Haption S.A., Haption, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, and HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Engineering, Synthèse d'image et réalité virtuelle [Informatique], Ingénierie assistée par ordinateur [Informatique], HaptiHand, 02 engineering and technology, Virtual reality, Industrial and Manufacturing Engineering, law.invention, 020901 industrial engineering & automation, law, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Manipulation, Exoskeleton Device, Simulation, Haptic technology, Product design, Haptic device, business.industry, GRASP, Process (computing), 020207 software engineering, [ INFO.INFO-GR ] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Robot end effector, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Computer Science Applications, Exoskeleton, Interface homme-machine [Informatique], business, Software
Abstract: International audience; The simulation of grasping operations in virtual reality (VR) is required for many applications, especially in the domain of industrial product design, but it is very difficult to achieve without any haptic feedback. Force feedback on the fingers can be provided by a hand exoskeleton, but such a device is very complex, invasive, and costly. In this paper, we present a new device, called HaptiHand, which provides position and force input as well as haptic output for four fingers in a noninvasive way, and is mounted on a standard force-feedback arm. The device incorporates four independent modules, one for each finger, inside an ergonomic shape, allowing the user to generate a wide range of virtual hand configurations to grasp naturally an object. It is also possible to reconfigure the virtual finger positions when holding an object. The paper explains how the device is used to control a virtual hand in order to perform dexterous grasping operations. The structure of the HaptiHand is described through the major technical solutions required and tests of key functions serve as validation process for some key requirements. Also, an effective grasping task illustrates some capabilities of the HaptiHand.
Published: 2016
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3. Capturing and Indexing Rehearsals: The Design and Usage of a Digital Archive of Performing Arts

Author: Rémi Ronfard, Benoît Encelle, Pierre-Antoine Champin, Thomas Steiner, Cyrille Migniot, Florent Thiery, Nicolas Sauret, Vineet Gandhi, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Situated Interaction, Collaboration, Adaptation and Learning (SICAL), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Institut de Recherche et d'Innovation (IRI), Centre Pompidou, Traces, Web, Education, Adaptation, Knowledge (TWEAK), Université de Bourgogne (UB), UBICAST [Ivry-sur-Seine], Projet CIBLE Scénoptique de la Région Rhône Alpes, ANR-12-CORP-0015,Spectale en ligne(s),Constitution de Corpus, analyse génétique de spectacles et nouvelles publications collaboratives à l'aide d'un dispositif pour la captation, l'indexation et le partage d'archives enrichies selon les standards du Web sémantique, audiovisuel et social(2012), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), Situated Interaction, Collaboration, Adaptation and Learning ( SICAL ), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information ( LIRIS ), Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 ( UCBL ), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées de Lyon ( INSA Lyon ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université Lumière - Lyon 2 ( UL2 ) -École Centrale de Lyon ( ECL ), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ), Institut de Recherche et d'Innovation ( IRI ), Traces, Web, Education, Adaptation, Knowledge ( TWEAK ), Université de Bourgogne ( UB ), ANR-12-CORP-0015,Spectale en ligne(s),Constitution de Corpus, analyse génétique de spectacles et nouvelles publications collaboratives à l’aide d’un dispositif pour la captation, l’indexation et le partage d’archives enrichies selon les standards du Web sémantique, audiovisuel et social ( 2012 ), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Digital archiving, Computer science, [ INFO.INFO-WB ] Computer Science [cs]/Web, 02 engineering and technology, [ INFO.INFO-CV ] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], computer.software_genre, [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, video processing, World Wide Web, Documentation, opera, 11. Sustainability, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Audio signal processing, [ INFO.INFO-MM ] Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], Hypervideo, Multimedia, hypervideo, [INFO.INFO-WB]Computer Science [cs]/Web, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, [ MATH.MATH-NA ] Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA], Video processing, Linked data, performing arts, audio processing, Cultural heritage, Workflow, theater, Linked Data, [ SHS.MUSEO ] Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, 020201 artificial intelligence & image processing, Performing arts, computer, [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA]
Abstract: International audience; Preserving the cultural heritage of the performing arts raises difficult and sensitive issues, as each performance is unique by nature and the juxtaposition between the performers and the audience cannot be easily recorded. In this paper, we report on an experimental research project to preserve another aspect of the performing arts—the history of their rehearsals. We have specifically designed non-intrusive video recording and on-site documentation techniques to make this process transparent to the creative crew, and have developed a complete workflow to publish the recorded video data and their corresponding meta-data online as Open Data using state-of-the-art audio and video processing to maximize non-linear navigation and hypervideo linking. The resulting open archive is made publicly available to researchers and amateurs alike and offers a unique account of the inner workings of the worlds of theater and opera.
Published: 2015
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4. Interaction peripheral device capable of controlling an element for touching and grasping multidimensional virtual objects

Author: Chardonnet, Jean-Rémy, Léon, Jean-Claude, Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), Administrateur Ensam, Compte De Service, Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), and Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [ INFO.INFO-IA ] Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, Synthèse d'image et réalité virtuelle [Informatique], [INFO.INFO-GR] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Ingénierie assistée par ordinateur [Informatique], [ INFO.INFO-GR ] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-IA] Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, Virtual reality, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Interface homme-machine [Informatique], [ INFO.INFO-HC ] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-HC] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Peripheral device, Object manipulation
Abstract: An interaction peripheral device capable of controlling an element for touching and grasping multidimensional virtual objects, including at least two interaction modules, each interaction module being intended to be actuated by a finger of an operator and including a control sensor allowing control of displacement, according to a predetermined number of degrees of freedom, of a portion of the element for touching and grasping virtual objects by bending/extending and/or adduction/abduction displacement of the finger of the operator, and a vibrator able to emit a vibration upon touching and/or letting go of a virtual object by a portion of said element for touching and grasping virtual objects, characterized in that each interaction module is attached to said peripheral device through a connection in a damping material.
Published: 2015

5. Local universality of the number of zeros of random trigonometric polynomials with continuous coefficients

Author: Azaïs, Jean-Marc, Dalmao, Federico, León, José, Nourdin, Ivan, Poly, Guillaume, Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 (IMT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de la República [Montevideo] (UDELAR), Faculté des Sciences, de la Technologie et de la Communication (FSTC), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Institut de Mathématiques de Toulouse UMR5219 ( IMT ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse ( INSA Toulouse ), Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -PRES Université de Toulouse-Université Paul Sabatier - Toulouse 3 ( UPS ) -Université Toulouse - Jean Jaurès ( UT2J ) -Université Toulouse 1 Capitole ( UT1 ), Universidad de la República, Faculté des Sciences, de la Technologie et de la Communication ( FSTC ), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), Institut de Recherche Mathématique de Rennes ( IRMAR ), Université de Rennes 1 ( UR1 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -AGROCAMPUS OUEST-École normale supérieure - Rennes ( ENS Rennes ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National des Sciences Appliquées ( INSA ) -Université de Rennes 2 ( UR2 ), Université de Rennes ( UNIV-RENNES ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universidad de la República [Montevideo] (UCUR), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), AGROCAMPUS OUEST, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: [MATH.MATH-PR]Mathematics [math]/Probability [math.PR], Mathematics::Probability, Probability (math.PR), FOS: Mathematics, [ MATH.MATH-PR ] Mathematics [math]/Probability [math.PR], Mathematics - Probability
Abstract: Let $X_N$ be a random trigonometric polynomial of degree $N$ with iid coefficients and let $Z_N(I)$ denote the (random) number of its zeros lying in the compact interval $I\subset\mathbb{R}$. Recently, a number of important advances were made in the understanding of the asymptotic behaviour of $Z_N(I)$ as $N\to\infty$, in the case of standard Gaussian coefficients. The main theorem of the present paper is a universality result, that states that the limit of $Z_N(I)$ does not really depend on the exact distribution of the coefficients of $X_N$. More precisely, assuming that these latter are iid with mean zero and unit variance and have a density satisfying certain conditions, we show that $Z_N(I)$ converges in distribution toward $Z(I)$, the number of zeros within $I$ of the centered stationary Gaussian process admitting the cardinal sine for covariance function., 26 pages
Published: 2015

6. Périphérique d'interaction apte à contrôler un élément de toucher et de préhension d'objets virtuels multidimensionnels

Author: Chardonnet, Jean-Rémy, Léon, Jean-Claude, Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), and Léon, Jean-Claude
Subjects: [ SPI.MECA.GEME ] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanical engineering [physics.class-ph], [ INFO.INFO-HC ] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Amortissement de vibrations, Interface homme-machine [Informatique], [PHYS.MECA.GEME] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanical engineering [physics.class-ph], [ PHYS.MECA.GEME ] Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanical engineering [physics.class-ph], [PHYS.MECA.GEME]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanical engineering [physics.class-ph], [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-HC] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [SPI.MECA.GEME] Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanical engineering [physics.class-ph], Périphérique d'interaction, Retour d'effort, [SPI.MECA.GEME]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Mechanical engineering [physics.class-ph]
Abstract: Ne pas le transférer sur HAL (déjà déposé sur HAL par le co-auteur (hors ENSAM)) L’invention concerne un périphérique d’interaction (1) apte à contrôler un élément de toucher et de préhension d’objets virtuels multidimensionnels, comportant au moins deux modules d’interaction (20), chaque module d’interaction (20) étant destiné à être actionné par un doigt d’un opérateur et comportant un capteur de commande permettant de commander un déplacement, selon un nombre de degrés de liberté prédéterminé, d’une partie de l’élément de toucher et de préhension d’objets virtuels par déplacement en flexion/extension et/ou adduction/abduction du doigt de l’opérateur, et un vibreur apte à émettre une vibration lors du toucher et/ou du lâcher d’un objet virtuel par une partie dudit élément de toucher et de préhension d’objets virtuels, caractérisé en ce que chaque module d’interaction (20) est fixé audit périphérique par une jonction (40) en matériau amortissant.
Published: 2012

7. Monitoring a Realistic Virtual Hand using a Passive Haptic Device to Interact with Virtual Worlds

Author: Chardonnet , Jean-Rémy, Léon , Jean-Claude, Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Système d’Information, conception RobustE des Produits (G-SCOP_SIREP), Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production (G-SCOP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), SIREP ( G-SCOP_SIREP ), Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production ( G-SCOP ), and Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA )
Subjects: Navigation device, [ INFO.INFO-HC ] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Interface homme-machine [Informatique], Synthèse d'image et réalité virtuelle [Informatique], InformationSystems_INFORMATIONINTERFACESANDPRESENTATION(e.g.,HCI), manipulation, passive haptics, interaction, [ INFO.INFO-GR ] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Navigation device, passive haptics, interaction, manipulation
Abstract: We present a prototype of a hands-on immersive peripheral device for controlling a virtual hand with high dexterity. This prototype is as easy as a mouse to use and allows the control of a high number of degrees of freedom (dofs) with tactile feedback. The goals corresponding to design issues, physiological behaviors, include the choice of sensors’ technology and their position on the device, low forces exerted while using the device, relevant multi-sensorial feedback, performance of achieved tasks.
Published: 2012

8. Designing Interaction in Virtual Worlds through a Passive Haptic Peripheral

Author: Jean-Rémy Chardonnet, Jean-Claude Léon, Laboratoire Electronique, Informatique et Image [UMR6306] (Le2i), Université de Bourgogne (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Système d’Information, conception RobustE des Produits (G-SCOP_SIREP), Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production (G-SCOP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National Polytechnique de Grenoble (INPG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Electronique, Informatique et Image ( Le2i ), Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments ( IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire Jean Kuntzmann ( LJK ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ), SIREP ( G-SCOP_SIREP ), Laboratoire des sciences pour la conception, l'optimisation et la production ( G-SCOP ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology ( Grenoble INP ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Université de Bourgogne (UB)-École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), and Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0209 industrial biotechnology, Computer science, Control (management), interaction, 02 engineering and technology, Virtual reality, Metaverse, Human–robot interaction, Task (project management), 03 medical and health sciences, 020901 industrial engineering & automation, 0302 clinical medicine, [ INFO.INFO-HC ] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], haptics, Human–computer interaction, Immersion (virtual reality), [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], Simulation, Haptic technology, Degrees of freedom, [ INFO.INFO-GR ] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Computer-man interface, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], virtual worlds, Interface homme-machine [Informatique], 030217 neurology & neurosurgery
Abstract: International audience; This paper presents a prototype of a hands-on immersive peripheral device for controlling a virtual hand with high dexterity. Based on the results of users' tests on previous versions of our device and on the analysis of a manipulation task, this prototype is as easy as a mouse to use and allows the control of a high number of degrees of freedom (dofs) with tactile feedback. Design issues, physical phenomena and physiological behaviors are tightly linked and highly inﬂuence interaction. The goals corresponding to these issues include the choice of sensors' technology and their position on the device, low efforts exerted while using the device, relevant multisensorial feedback, performance of achieved tasks. An example of a grasping task illustrates the effectiveness of our device to achieve intuitive and efﬁcient interactions, bringing new insights for collaborative interaction.
Published: 2012
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9. La simulation du travail théâtral et sa ' notation ' informatique

Author: Gagneré, Georges, Ronfard, Rémi, Desainte-Catherine, Myriam, Scènes et savoirs, Université Paris 8 Vincennes-Saint-Denis (UP8), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Monique Martinez and Sophie Proust and Matthieu Pouget, Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Models for a Structured Programming of Space and Time (PoSET), Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Studio de Création et de Recherche en Informatique et Musique Électroacoustique (SCRIME), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), Monique Martinez, Sophie Proust, Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Studio de Création et de Recherche en Informatique et Musique Électroacoustique (SCRIME), Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, and Ronfard, Rémi
Subjects: [SHS.MUSIQ] Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, Narration, [SHS.MUSIQ]Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, mise en scène, [INFO.INFO-GR] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], réalité augmentée, Maquette numérique, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: International audience; Nous proposons d'aborder les conditions d'une simulation numérique du travail théâtral à travers la présentation des enjeux d'un projet de recherche en cours de construction, intitulé THéâtre sur mAquette virtueLle Interactive Augmentée (THALIA). Cette démarche de simulation implique un contrôle informatique, dont nous évaluerons la nature à la lumière des problématiques de la notation. L'impulsion de la recherche est née de la poursuite du développement des outils d'assistance à la création utilisés par le metteur en scène et ses collaborateurs, dont notamment la maquette de rendu scénographique, les conduites des régies contrôlant les matériaux scéniques et divers documents complémentaires empiriquement formalisés.
Published: 2012

10. Notation et reconnaissance des actions scéniques par ordinateur

Author: Ronfard, Rémi, Ronfard, Rémi, Corpus, données et outils de la recherche en sciences humaines et sociales - Constitution de Corpus, analyse génétique de spectacles et nouvelles publications collaboratives à l'aide d'un dispositif pour la captation, l'indexation et le partage d'archives enrichies selon les standards du Web sémantique, audiovisuel et social - - Spectale en ligne(s)2012 - ANR-12-CORP-0015 - Corpus - VALID, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Région Rhone Alpes, Monique Martinez, Sophie Proust, Matthieu Pouget, ANR-12-CORP-0015,Spectale en ligne(s),Constitution de Corpus, analyse génétique de spectacles et nouvelles publications collaboratives à l'aide d'un dispositif pour la captation, l'indexation et le partage d'archives enrichies selon les standards du Web sémantique, audiovisuel et social(2012), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Région Rhône Alpes, Monique Martinez, Sophie Proust, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), and Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [INFO.INFO-MM] Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], [SHS.MUSIQ]Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, Narration, acteurs virtuels, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [SHS.MUSEO]Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, reconnaissance d'actions, [SHS.MUSIQ] Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [SHS.MUSEO] Humanities and Social Sciences/Cultural heritage and museology, systèmes de notation, langage dramatique, Computer analysis of theatre performance
Abstract: International audience; Dans ce chapitre, nous abordons la question de la notation de la mise en scène sous l'angle de la théorie de la notation de Nelson Goodman, qui fixe des contraintes syntaxiques et sémantiques beaucoup plus strictes qu'il n'est de coutume dans le domaine des études théâtrales. Ceci nous amène à proposer un schéma de notation restreint à un petit nombre d'actions scéniques reconnaissables visuellement, pouvant faire l'objet d'une transcription automatique par ordinateur à partir d'enregistrements vidéo. Nous terminons ce chapitre en décrivant deux projets de recherche en cours visant à démontrer expérimentalement la possibilité d'une telle transcription et son utilité pour analyser et documenter le travail des répétitions théâtrales.
Published: 2012

11. Computational design of fabric formwork

Author: Mélina Skouras, Emily Whiting, Guoxin Fang, Gwenda Gieseler, Xiaoting Zhang, Charlie C. L. Wang, Boston University [Boston] (BU), Delft University of Technology (TU Delft), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and The Chinese University of Hong Kong [Hong Kong]
Subjects: Fabrication, Computer science, computational design, Mechanical engineering, 3D printing, fabrication, 02 engineering and technology, Molding (process), Hardware_INTEGRATEDCIRCUITS, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Tension (physics), business.industry, Design tool, 020207 software engineering, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Casting, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Molding (decorative), fabric formwork, casting, Casting (metalworking), shape optimization, Formwork, business
Abstract: International audience; We present an inverse design tool for fabric formwork - a process where flat panels are sewn together to form a fabric container for casting a plaster sculpture. Compared to 3D printing techniques, the benefit of fabric formwork is its properties of low-cost and easy transport. The process of fabric formwork is akin to molding and casting but having a soft boundary. Deformation of the fabric container is governed by force equilibrium between the pressure forces from liquid fill and tension in the stretched fabric. The final result of fabrication depends on the shapes of the flat panels, the fabrication orientation and the placement of external supports. Our computational framework generates optimized flat panels and fabrication orientation with reference to a target shape, and determines effective locations for external supports. We demonstrate the function of this design tool on a variety of models with different shapes and topology. Physical fabrication is also demonstrated to validate our approach.
Published: 2019
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12. First Person Sketch-based Terrain Editing

Author: Arnaud Emilien, Marie-Paule Cani, Adrien Bernhardt, Stefanie Hahmann, Flora Ponjou Tasse, Computer Laboratory [Cambridge], University of Cambridge [UK] (CAM), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Département d'Informatique et de Recherche Opérationnelle [Montreal] (DIRO), Université de Montréal (UdeM), European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), and Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: business.industry, Computer science, media_common.quotation_subject, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 020207 software engineering, Terrain, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], GeneralLiterature_MISCELLANEOUS, Sketch, First person, 020204 information systems, Computer graphics (images), Perception, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer vision, Artificial intelligence, business, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, media_common
Abstract: International audience; We present a new method for first person sketch-based editing of terrain models. As in usual artistic pictures, the input sketch depicts complex silhouettes with cusps and T-junctions, which typically correspond to non-planar curves in 3D. After analysing depth constraints in the sketch based on perceptual cues, our method best matches the sketched silhouettes with silhouettes or ridges of the input terrain. A specific deformation algorithm is then applied to the terrain, enabling it to exactly match the sketch from the given perspective view, while insuring that none of the user-defined silhouettes is hidden by another part of the terrain. As our results show, this method enables users to easily personalize an existing terrain, while preserving its plausibility and style.
Published: 2020
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13. Content-aware texture deformation with dynamic control

Author: Basile Sauvage, Nicolas Lutz, Marie-Paule Cani, Jean-Michel Dischler, Geoffrey Guingo, Frédéric Larue, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-16-CE33-0001,HDWorlds,Modèles procéduraux paramétriques pour la représentation d'univers virtuels complexes(2016), Sauvage, Basile, Modèles procéduraux paramétriques pour la représentation d'univers virtuels complexes - - HDWorlds2016 - ANR-16-CE33-0001 - AAPG2016 - VALID, Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)
Subjects: Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, GPU, [INFO.INFO-GR] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], 02 engineering and technology, Deformation (meteorology), Texture (geology), Texturing, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer vision, Image warping, Parametric statistics, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, business.industry, General Engineering, Scalar (physics), 020207 software engineering, Animation, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Graphics pipeline, Deformation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Human-Computer Interaction, Computer Science::Graphics, 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, business, Real-time, Texture synthesis
Abstract: International audience; Textures improve the appearance of virtual scenes by mapping visual details on the surface of 3D objects. Various scenarios – such as real-time animation, interactive texture modelling, or offline post-production – require textures to be deformed in a controllable and plausible manner. We propose a novel approach to model and control texture deformations, which is easy to implement in a standard graphics pipeline. The deformation is implemented at pixel resolution as a warping in the parametric domain. The warping is controlled locally and dynamically by real-time integration along the streamlines of a pre-computed flow field. We propose a technique to pre-compute the flow field from a simple scalar map representing heterogeneous dynamic behaviors. Moreover, to manage sampling issues arising in over-stretched areas during deformation, we provide a mechanism based on re-sampling and texture synthesis. Warping may alternatively be controlled by deformation of the underlying surface, environment parameters or interactive editing, which demonstrates the versatility of our approach.
Published: 2020
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14. Shape from sensors: Curve networks on surfaces from 3D orientations

Author: Nathalie Saguin-Sprynski, Tibor Stanko, Georges-Pierre Bonneau, Stefanie Hahmann, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Models and Algorithms for Visualization and Rendering (MAVERICK ), and European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012)
Subjects: Cell complex, Topology (electrical circuits), 010103 numerical & computational mathematics, 02 engineering and technology, shape acquisition, 01 natural sciences, curve networks, Set (abstract data type), surface reconstruction, Inertial measurement unit, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer vision, 0101 mathematics, Mathematics, Orientation (computer vision), business.industry, General Engineering, 020207 software engineering, inertial sensors, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Human-Computer Interaction, Artificial intelligence, Noise (video), 3D sketching, business, Shape reconstruction, Surface reconstruction
Abstract: International audience; We present a novel framework for acquisition and reconstruction of 3D curves using orientations provided by inertial sensors. While the idea of sensor shape reconstruction is not new, we present the first method for creating well-connected networks with cell complex topology using only orientation and distance measurements and a set of user- defined constraints. By working directly with orientations, our method robustly resolves problems arising from data inconsistency and sensor noise. Although originally designed for reconstruction of physical shapes, the framework can be used for “sketching” new shapes directly in 3D space. We test the performance of the method using two types of acquisition devices: a standard smartphone, and a custom-made device.
Published: 2017
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15. Authoring landscapes by combining ecosystem and terrain erosion simulation

Author: Guillaume Cordonnier, Marie-Paule Cani, Bedrich Benes, Eric Guérin, Adrien Peytavie, James Gain, Eric Galin, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Modélisation Géométrique, Géométrie Algorithmique, Fractales (GeoMod), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Cape Town, Department of Computer Science [Purdue], Purdue University [West Lafayette], ERC, Fonds National pour la Société Numérique, ANR, NSF, ANR-16-CE33-0001,HDWorlds,Modèles procéduraux paramétriques pour la représentation d'univers virtuels complexes(2016), European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Exploit, Landscapes, Computer science, Interface (Java), Terrain, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, GeneralLiterature_MISCELLANEOUS, ACM: I.: Computing Methodologies/I.3: COMPUTER GRAPHICS, Computer graphics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, medicine, [INFO]Computer Science [cs], Ecosystem, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, 0105 earth and related environmental sciences, Vegetation, business.industry, Environmental resource management, 020207 software engineering, 15. Life on land, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Stochastic, Variety (cybernetics), Erosion, medicine.symptom, Simulation of Natural Phenomena, Vegetation (pathology), business
Abstract: The paper was presented at Siggraph 2017; International audience; We introduce a novel framework for interactive landscape authoring that supports bi-directional feedback between erosion and vegetation simulation. Vegetation and terrain erosion have strong mutual impact and their interplay innuences the overall realism of virtual scenes. Despite their importance, these complex interactions have been neglected in computer graphics. Our framework overcomes this by simulating the eeect of a variety of geomor-phological agents and the mutual interaction between diierent material and vegetation layers, including rock, sand, humus, grass, shrubs, and trees. Users are able to exploit these interactions with an authoring interface that consistently shapes the terrain and populates it with details. Our method, validated through side-by-side comparison with real terrains, can be used not only to generate realistic static landscapes, but also to follow the temporal evolution of a landscape over a few centuries.
Published: 2017
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16. Modélisation 3D d'objets cousus à partir d'un unique croquis

Author: Fondevilla, Amélie, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Grenoble Alpes, Stéfanie Hahmann, Damien Rohmer, and STAR, ABES
Subjects: [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Computer graphics, Surfaces développables dynamiques, Sketch-Based modeling, Modélisation basée sur le croquis, Informatique graphique, Dynamic developable surfaces, Geometric modeling, [INFO.INFO-MO] Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Modélisation géométrique, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: The efficient creation of virtual 3D content is a major issue in Computer Graphics industry and research. This thesis addresses the modeling of sewed 3D objects such as clothes, shoes or accessories from 2D sketched inputs. While existing related approaches are either based on multi-view inputs or on character dependent interfaces, we propose in this thesis to start from an annotated single-view input in order to create 3D content satisfying geometric constraints that are specific to fabric, such as developability, or fold appearance and distribution. Our goal is to exploit the expressiveness user-drawn sketches to guide the modeling of plausible objects, using a priori geometric knowledge.We first present a single-view reconstruction approach for symmetric piece-wise developable objects from an annotated photo. Using the assumption of mirror-symmetry along with properties of smooth developable surfaces, we propose a system able to lift in 3 the silhouette, borders and seams drawn on the picture and reconstruct the surface of the object. Our method also provides topology information on the object, allowing the computation of 2D patterns for each piece of developable surface, which is necessary for manufacturing.While most of existing sketch-based modeling methods for garments aim at reconstructing border lines drawn on top of a view of the 3D virtual mannequin to be dressed, our approach uses a single 2D sketch as input. Our method first extracts generic features relative to the style of the sketched garment expressed as garment proportions, tight areas, silhouette shapes and folds. In particular, we propose a dedicated approach to extract robustly folds characteristics, even in the case of garment with deep folds leading to partially occluded garment borders. In a second step, we synthesize on a target virtual character a 3D garment surface exhibiting similar style, while adapting to the target pose and morphology that may be drastically different from the one depicted the sketch., Créer efficacement du contenu virtuel 3D est une problématique importante dans le domaine de l'Informatique Graphique. Cette thèse traite le sujet de la modélisation 3D d'objets cousus, tels que des vêtements, chaussures, ou accessoires à partir de croquis 2D. Des approches existantes parviennent à modéliser ces objets en utilisant plusieurs vues en entrée ou une interface de modélisation directement liée au personnage à habiller. Nous proposons ici d'utiliser un croquis unique annoté pour créer du contenu 3D satisfaisant des contraintes géométriques spécifiques aux tissus, comme la développabilité, ou l'apparition et la distribution de plis. Notre but est d'exploiter l'expressivité du dessin pour guider la modélisation d'objets plausibles, en utilisant des connaissances géométriques a priori.Dans un premier temps, nous présentons une méthode de reconstruction 3D d'objets symétriques et développables par morceaux, à partir d'une unique photo annotée. Nous exploitons l'hypothèse de symétrie et les propriétés géométriques liées aux surfaces développables lisses, afin de proposer un système capable de donner de la profondeur aux courbes représentant silhouettes, bords et coutures dessinées sur la photo. Notre approche retrouve aussi des informations topologiques sur l'objet, permettant de calculer la forme 2D des patrons de tissus associés à chaque morceau de surface développable, information nécessaire pour la fabrication réelle de l'objet.Dans un second temps, nous nous intéressons à la modélisation de vêtements virtuels, qui sont des objets cousus pouvant contenir des plis. La majorité des approches de modélisation de vêtement basées croquis reconstruisent en 3D des courbes de bord, silhouette et plis annotées dans une vue 2D du personnage à habiller. Notre approche, en revanche, utilise un unique croquis, et en extrait des caractéristiques liées aux style du vêtement : proportions, zones moulantes, silhouettes et plis. En particulier, nous proposons une méthode pour extraire une représentation générique de plis à partir du croquis, même dans le cas où de plis profonds qui entrainerait une représentation partielle de la courbe de bord sur le dessin.Nous synthétisons ensuite un vêtement 3D habillant un personnage virtuel cible et possédant les mêmes caractéristiques de style que celles extraites du dessin. Cette synthèse s'adapte aux cas où le personnage cible est dans une pose et/ou a une morphologie différente de celui représenté sur le dessin.
Published: 2019

17. Approximate Reconstruction of 3D Scenes From Bas-Reliefs

Author: Casati, Pierre, Ronfard, Rémi, Hahmann, Stefanie, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Mesh models, 0209 industrial biotechnology, 020901 industrial engineering & automation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Computing methodologies, Mesh geometry models, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: For thousands of years, bas-reliefs have been used to depict scenes of everyday life, mythology and historic events. Yet, the precise geometry of those scenes remains difficult to interpret and reconstruct. Over the past decade, methods have been developed for generating bas-reliefs from 3D scenes. In this paper, we investigate the inverse problem of interpreting and reconstructing 3D scenes from their bas-relief depictions. Even approximate reconstructions can be useful for art historians and museum exhibit designers, as a first entry to the complete interpretation of the narratives told in stone or marble. To create such approximate reconstructions, we present methods for extracting 3D base mesh models of all characters depicted in a bas-relief. We take advantages of the bas-relief geometry and high-level knowledge of human body proportions to recover body parts and their three-dimensional structure, even in severe cases of contact and occlusion. We present experimental results for 6 bas-relief depictions of Greek mythological and historical scenes involving 18 characters and draw conclusions for future work., Eurographics Workshop on Graphics and Cultural Heritage, 3D Reconstruction and Reproduction, 109, 118, Pierre Casati, Rémi Ronfard, and Stefanie Hahmann, CCS Concepts: Computing methodologies --> Mesh models; Mesh geometry models
Published: 2019
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18. Spatial Motion Doodles: Sketching Animation in VR Using Hand Gestures and Laban Motion Analysis

Author: Marie-Paule Cani, Rémi Ronfard, Maxime Garcia, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Motion analysis, Laban movement analysis, Computer science, Animation system, 02 engineering and technology, Virtual reality, Motion (physics), Gesture recognition, Laban Movement Analysis, Computer graphics (images), Procedural animation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 0501 psychology and cognitive sciences, 050107 human factors, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, 05 social sciences, Character Animation, 020207 software engineering, Animation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Expressive animation, CCS CONCEPTS • Computing methodologies → Procedural animation, Character animation, Motion processing, Gesture
Abstract: International audience; We present a method for easily drafting expressive character animation by playing with instrumented rigid objects. We parse the input 6D trajectories (position and orientation over time)-called spatial motion doodles-into sequences of actions and convert them into detailed character animations using a dataset of parameterized motion clips which are automatically fitted to the doodles in terms of global trajectory and timing. Moreover, we capture the expres-siveness of user-manipulation by analyzing Laban effort qualities in the input spatial motion doodles and transferring them to the synthetic motions we generate. We validate the ease of use of our system and the expressiveness of the resulting animations through a series of user studies, showing the interest of our approach for interactive digital storytelling applications dedicated to children and non-expert users, as well as for providing fast drafting tools for animators.
Published: 2019
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19. Sketch-based animation in the RUMBA software - Final report of COLLODI2 project

Author: Daval, Julien, Beaud De Brive, Maguelonne, Daunis, Valérian, Ronfard, Rémi, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Inria
Subjects: [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: Ce rapport décrit les travaux de l’équipe IMAGINE d’INRIA pendant le projet FUI COLLODI2 en partenariat avec TEAMTO et Mercenaries Engineering. En particulier, nous décrivons le portage qui a été fait de nos outils de posing et d’animation par croquis dans le logiciel professionnel RUMBA; les nouveaux développements réalisés au cours du projet; et les évaluations qui en ont été faites par un animateur professionnel.
Published: 2019

20. Animation par croquis dans le logiciel RUMBA - Rapport final du projet COLLODI2

Author: Daval, Julien, Beaud de Brive, Maguelonne, Daunis, Valérian, Ronfard, Rémi, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Inria
Subjects: [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: Ce rapport décrit les travaux de l’équipe IMAGINE d’INRIA pendant le projet FUI COLLODI2 en partenariat avec TEAMTO et Mercenaries Engineering. En particulier, nous décrivons le portage qui a été fait de nos outils de posing et d’animation par croquis dans le logiciel professionnel RUMBA; les nouveaux développements réalisés au cours du projet; et les évaluations qui en ont été faites par un animateur professionnel.
Published: 2019

21. Dramaturgies de la Réalité Augmentée

Author: Borrell, Gillian, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Inria Grenoble Rhône-Alpes, Performance Lab, Rémi Ronfard, and Julie Valéro
Subjects: [SHS.MUSIQ]Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: International audience
Published: 2019

22. Topology optimization and 3D-printing of multimaterial magnetic actuators and displays

Author: Louise van den Heuvel, Mélina Skouras, David S. Kim, Subramanian Sundaram, Wojciech Matusik, Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory [Cambridge] (CSAIL), Massachusetts Institute of Technology (MIT), Department of Electrical Engineering and Computer Science (EECS), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Fabrication, Computer science, 3D printing, Mechanical engineering, 02 engineering and technology, Design strategy, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Deflection (engineering), Research Articles, Multidisciplinary, business.industry, Topology optimization, SciAdv r-articles, 021001 nanoscience & nanotechnology, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Computer Science::Other, 0104 chemical sciences, [SPI.ELEC]Engineering Sciences [physics]/Electromagnetism, Design synthesis, Applied Sciences and Engineering, Polymer composites, 0210 nano-technology, business, Actuator, Research Article
Abstract: Actuators of notable complexity are fabricated using multimaterial 3D printing coupled with automated design synthesis., Upcoming actuation systems will be required to perform multiple tightly coupled functions analogous to their natural counterparts; e.g., the ability to control displacements and high-resolution appearance simultaneously is necessary for mimicking the camouflage seen in cuttlefish. Creating integrated actuation systems is challenging owing to the combined complexity of generating high-dimensional designs and developing multifunctional materials and their associated fabrication processes. Here, we present a complete toolkit consisting of multiobjective topology optimization (for design synthesis) and multimaterial drop-on-demand three-dimensional printing for fabricating complex actuators (>106 design dimensions). The actuators consist of soft and rigid polymers and a magnetic nanoparticle/polymer composite that responds to a magnetic field. The topology optimizer assigns materials for individual voxels (volume elements) while simultaneously optimizing for physical deflection and high-resolution appearance. Unifying a topology optimization-based design strategy with a multimaterial fabrication process enables the creation of complex actuators and provides a promising route toward automated, goal-driven fabrication.
Published: 2019
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23. Star-Shaped Metrics for Mechanical Metamaterial Design

Author: Jonàs Martínez, Samuel Hornus, Bernhard Thomaszewski, Christian Schumacher, Mélina Skouras, Sylvain Lefebvre, Matter from Graphics (MFX), Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Eidgenössische Technische Hochschule - Swiss Federal Institute of Technology [Zürich] (ETH Zürich), Université de Montréal (UdeM), Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Fonds de recherche du Québec nature et technologie, ANR-17-CE10-0002,MuFFin,Microstructures procedurales et stochastiques pour la fabrication fonctionnelle(2017), ANR-15-IDEX-0004,LUE,Isite LUE(2015), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Algorithms, Computation, Image and Geometry (LORIA - ALGO), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Computer science, Isotropy, Metamaterial, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Star (graph theory), Orthotropic material, Topology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Computer Graphics and Computer-Aided Design, star-shaped metrics, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, mechanical metamaterial, shape modeling, Set (abstract data type), Voronoi diagrams, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Mechanical metamaterial, Voronoi diagram, Interpolation
Abstract: Special issue, SIGGRAPH 2019; International audience; We present a method for designing mechanical metamaterials based on the novel concept of Voronoi diagrams induced by star-shaped metrics. As one of its central advantages, our approach supports interpolation between arbitrary metrics. This capability opens up a rich space of structures with interesting aesthetics and a wide range of mechanical properties, including isotropic, tetragonal, orthotropic, as well as smoothly graded materials. We evaluate our method by creating large sets of example structures, provided as accompanying material. We validate the mechanical properties predicted by simulation through tensile tests on a set of physical prototypes.
Published: 2019
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24. Implicit Untangling: A Robust Solution for Modeling Layered Clothing

Author: Laurence Boissieux, Damien Rohmer, Marie-Paule Cani, Thomas Buffet, Loïc Barthe, Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Structural Models and Tools in Computer Graphics (IRIT-STORM), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), SED [Grenoble], Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Proc. ACM SIGGRAPH, ANR-16-CE33-0015,FOLD-Dyn,Fonctions multi-couches dynamiques pour l'animation de personnages(2016), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and Service Expérimentation et Développement (SED [Grenoble])
Subjects: Group (mathematics), Computer science, Collision processing, 020207 software engineering, Implicit surfaces, 02 engineering and technology, Animation, Cloth animation, Cloth untangling, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Collision Detection, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Polygon mesh, Collision detection, State (computer science), Layer (object-oriented design), Representation (mathematics), Algorithm, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: We propose a robust method for untangling an arbitrary number of cloth layers, possibly exhibiting deep interpenetrations, to a collision-free state, ready for animation. Our method relies on an intermediate, implicit representation to solve the problem: the user selects a few garments stored in a library together with their implicit approximations, and places them over a mannequin while specifying the desired order between layers. The intersecting implicit surfaces are then combined using a new family of N-ary composition operators, specially designed for untangling layers. Garment meshes are finally projected to the deformed implicit surfaces in linear time, while best preserving triangles and avoiding loss of details. Each of the untangling operators computes the target surface for a given garment in a single step, while accounting for the order between cloth layers and their individual thicknesses. As a group, they guarantee an intersection-free output configuration. Moreover, a weight can be associated with each layer to tune their relative influence during untangling, such as leather being less deformed than cloth. Results for each layer then reflect the combined effect of the other layers, enabling us to output a plausible configuration in contact regions. As our results show, our method can be used to generate plausible, new static shapes of garments when underwear has been added, as well as collision-free configurations enabling a user to safely launch animations of arbitrarily complex layered clothing.
Published: 2019
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25. Text-to-Movie Authoring of Anatomy Lessons

Author: Rémi Ronfard, Vaishnavi Ameya Murukutla, Olivier Palombi, Elie Cattan, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), AnatoScope, and ANR-16-CE38-0011,Anatomy2020,outils d'interaction avec le corps pour l'apprentissage actif de l'anatomie(2016)
Subjects: 0303 health sciences, Domain-specific language, Computer science, business.industry, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Usability, 02 engineering and technology, Anatomy, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], 03 medical and health sciences, Digital subscriber line, 030301 anatomy & morphology, [INFO.INFO-FL]Computer Science [cs]/Formal Languages and Automata Theory [cs.FL], Simple (abstract algebra), 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Storyboard, business, Computer animation
Abstract: International audience; With popular use of multimedia and 3D content in anatomy teaching there is a need for a simple yet comprehensive tool to create and edit pedagogical anatomy video lessons. In this paper we present an automated video authoring tool created for teachers. It takes text written in a novel domain specific language (DSL) called the Anatomy Storyboard Language (ASL) as input and translates it to real time 3D animation. Preliminary results demonstrates the ease of use and effectiveness of the tool for quickly drafting video lessons in realistic medical anatomy teaching scenarios.
Published: 2019
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26. A versatile, linear complexity algorithm for flow routing in topographies with depressions

Author: Guillaume Cordonnier, Benoît Bovy, Jean Braun, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ), University of Potsdam, and University of Potsdam = Universität Potsdam
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, ddc:550, Institut für Geowissenschaften, [SDU.STU.GM]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geomorphology, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; We present a new algorithm for solving the common problem of flow trapped in closed depressions within digital elevation models, as encountered in many applications relying on flow routing. Unlike other approaches (e.g., the so-called "Priority-Flood" depression filling algorithm), this solution is based on the explicit computation of the flow paths both within and across the depressions through the construction of a graph connecting together all adjacent drainage basins. Although this represents 5 many operations, a linear time-complexity can be reached for the whole computation, making it very efficient. Compared to the most optimized solutions proposed so far, we show that this algorithm of flow path enforcement yields the best performance when used in landscape evolution models. Besides its efficiency, our proposed method has also the advantage of letting the user choose among different strategies of flow path enforcement within the depressions (i.e., filling vs. carving). Furthermore, the computed graph of basins is a generic structure that has the potential to be reused for solving other problems as well , such as the simulation of erosion. This sequential algorithm may be helpful for those who need to, e.g., process digital elevation models of moderate size on single computers or run batches of simulations as part of an inference study.
Published: 2019
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27. Recognizing Manipulation Actions from State-Transformations (Technical Report)

Author: Aboubakr, Nachwa, Crowley, James, Ronfard, Rémi, Interaction située avec les objets et environnements intelligents (PERVASIVE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), University of North Carolina [Chapel Hill] (UNC), University of North Carolina System (UNC), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Univ. Grenoble Alps, CNRS, Inria, Grenoble INP, LIG, 38000 Grenoble, France
Subjects: [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV]
Published: 2019

28. Recognizing Manipulation Actions from State-Transformations

Author: Aboubakr, Nachwa, Crowley, James L., Ronfard, Rémi, Interaction située avec les objets et environnements intelligents (PERVASIVE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and ANR-19-P3IA-0003,MIAI,MIAI @ Grenoble Alpes(2019)
Subjects: FOS: Computer and information sciences, Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV), Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV]
Abstract: Manipulation actions transform objects from an initial state into a final state. In this paper, we report on the use of object state transitions as a mean for recognizing manipulation actions. Our method is inspired by the intuition that object states are visually more apparent than actions from a still frame and thus provide information that is complementary to spatio-temporal action recognition. We start by defining a state transition matrix that maps action labels into a pre-state and a post-state. From each keyframe, we learn appearance models of objects and their states. Manipulation actions can then be recognized from the state transition matrix. We report results on the EPIC kitchen action recognition challenge., Accepted for presentation at EPIC@CVPR2019 workshop
Published: 2019

29. Advances in Fluid and Melt Inclusion Research – European Current Research On Fluid Inclusions ECROFI 2017 – Nancy, France

Author: Alexandre Tarantola, Marie-Camille Caumon, François Faure, GeoRessources, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre de recherches sur la géologie des matières premières minérales et énergétiques (CREGU)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Geochemistry and Petrology, [SDU.STU]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences, Geology, Fluid inclusions, Inclusion (mineral), Current (fluid), 010502 geochemistry & geophysics, Petrology, 01 natural sciences, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience
Published: 2019
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30. 3D Design Of Ancient Garments

Author: Carrière, Mélanie, Skouras, Mélina, Hahmann, Stefanie, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: 010304 chemical physics, 010401 analytical chemistry, 0103 physical sciences, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], 01 natural sciences, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, 0104 chemical sciences
Abstract: 3D Modeling of this kind of draped clothes worn by a virtual human body is a particularly challenging task in computer graphics primarily due to the combined difficulty of creating layers of numerous fine folds and draping a person with a procedure quite different from dressing modern clothes. We propose a procedural approach for synthesizing a toga draped around a virtual body by starting from a flat fabric. We recreate visible and invisible folds as well as layers of the garment. This approach is composed into different stages inspired by movements made by roman people as they put on their toga. To adjust the toga to the morphology of the 3D model, we present a technique to create the mesh of the toga that adapts to certain parameters of the human body. Using a physical-based simulator allows us to reach our final goal: A 3D model wearing a realistic toga., Eurographics Workshop on Graphics and Cultural Heritage, 3D Modelling and Simulation, 73, 77, Melanie Carrière, Melina Skouras, and Stefanie Hahmann
Published: 2019
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31. As-Stiff-As-Needed Surface DeformationCombining ARAP Energy with an Anisotropic Material

Author: Jean-Claude Léon, Stéphane Masfrand, Matthieu Mika, Youna Le Vaou, Stefanie Hahmann, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), Groupe PSA - Centre Technique de Vélizy [Vélizy-Villacoublay], and Authoring and directing story worlds (ANIMA)
Subjects: Surface (mathematics), 0209 industrial biotechnology, Computer science, Mechanical engineering, Rigidity (psychology), anisotropy, 02 engineering and technology, Deformation (meteorology), Edge (geometry), [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Orthotropic material, Industrial and Manufacturing Engineering, stiffness, 020901 industrial engineering & automation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, medicine, Point (geometry), Structural mechanics, Stiffness, 020207 software engineering, [INFO.INFO-IA]Computer Science [cs]/Computer Aided Engineering, Computer Graphics and Computer-Aided Design, design review, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Computer Science Applications, shape design, shape deformation, medicine.symptom, as-rigid-as-possible
Abstract: International audience; The creation of man-made shapes can be seen as the exploration of designers’ ‘Mental Shape Space’, often supported by design reviews. To improve communication among the designers during these reviews, we introduce a new physically-based method to intuitively deform man-made shapes. This method is based on as-rigid-as possible (ARAP) shape deformation methods, known to offer a direct surface manipulation and to generate visually pleasant shapes by minimizing local deviations from rigidity. However, the organic character of ARAP shape deformations leads to undesired effects, such as surface collapsing or bulging because of an inappropriate stiffness model over the object. In this paper, we first link the designers’ needs to ARAP handle-based variational mesh deformation processes. Then, we study and characterize the ARAP energy and its variants from a structural mechanics point of view. Our insight is that controlling the material stiffness could prevent the undesirable organic effects. Yet, we shed light on the fact that none of the ARAP-based methods offers an appropriate stiffness distribution over the object from a mechanical standpoint. We do so by introducing an appropriate anisotropic material, called orthotropic material, to improve the stiffness distribution over the surface and its deformation behavior for man-made shapes. This material is associated with a membrane-like structural behavior to further improve the stiffness distribution. Thanks to these settings, we derive a robust and intuitive deformation process that produces an anisotropic mesh deformation based on new edge weights in the ARAP formulation. The benefits of our new method are finally illustrated by typical design examples from the automotive industry and other man-made shapes.
Published: 2020
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32. Rapport de Prospective du Conseil Scientifique de l’Institut des Sciences de l’Information et leurs Interactions (INS2I)

Author: Christian Barillot, Inbar Fijalkow, Isabelle Queinnec, Fabrice Theoleyre, Hélène Touzet, Michel Beaudouin-Lafon, Marie-Paule Cani, François Chaumette, Gérald Conreur, Véronique Cortier, Cyril Gavoille, Guy Gogniat, Julien Gossa, Andreas Herzig, Jean Krivine, Philippe Lamarre, Françoise Lamnabhi-Lagarrigue, Anne-Catherine Letournel, Lionel Seinturier, Isabelle Tellier, Serge Torres, Charlotte Truchet, Alexandros Tsoukias, Michel Verleysen, Vision, Action et Gestion d'informations en Santé (VisAGeS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-SIGNAUX ET IMAGES NUMÉRIQUES, ROBOTIQUE (IRISA-D5), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Equipes Traitement de l'Information et Systèmes (ETIS - UMR 8051), Ecole Nationale Supérieure de l'Electronique et de ses Applications (ENSEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CY Cergy Paris Université (CY), Équipe Méthodes et Algorithmes en Commande (LAAS-MAC), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique Fondamentale de Lille (LIFL), Université de Lille, Sciences et Technologies-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lille, Sciences Humaines et Sociales-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extreme Interaction (EX-SITU), Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Sensor-based and interactive robotics (RAINBOW), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Laboratoire d'Automatique, de Mécanique et d'Informatique industrielles et Humaines - UMR 8201 (LAMIH), Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Proof techniques for security protocols (PESTO), Inria Nancy - Grand Est, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Department of Formal Methods (LORIA - FM), Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lab-STICC_ENIB_CID_TOMS, Laboratoire des sciences et techniques de l'information, de la communication et de la connaissance (Lab-STICC), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Logique, Interaction, Langue et Calcul (IRIT-LILaC), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Harvard Medical School [Boston] (HMS), Base de Données (BD), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des signaux et systèmes (L2S), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Self-adaptation for distributed services and large software systems (SPIRALS), Inria Lille - Nord Europe, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Recherche en Informatique, Signal et Automatique de Lille - UMR 9189 (CRIStAL), Centrale Lille-Université de Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Lattice - Langues, Textes, Traitements informatiques, Cognition - UMR 8094 (Lattice), Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Département Littératures et langage - ENS Paris (LILA), École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL), Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire des Sciences du Numérique de Nantes (LS2N), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Laboratoire d'analyse et modélisation de systèmes pour l'aide à la décision (LAMSADE), Université Paris Dauphine-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institute of Information and Communication Technologies, Electronics and Applied Mathematics (ICTEAM), Université Catholique de Louvain = Catholic University of Louvain (UCL), CNRS, Barillot, Christian, Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), CY Cergy Paris Université (CY)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de l'Electronique et de ses Applications (ENSEA), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis (UVHC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSA Institut National des Sciences Appliquées Hauts-de-France (INSA Hauts-De-France), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB), École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), CentraleSupélec-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Littératures et langage (LILA), École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Université Sorbonne Nouvelle - Paris 3, École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Lorrain de Recherche en Informatique et ses Applications (LORIA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale d'Ingénieurs de Brest (ENIB)-École Nationale Supérieure de Techniques Avancées Bretagne (ENSTA Bretagne)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Université de Brest (UBO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Bretagne Loire (UBL), Université de Lille-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lille-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lille-Centrale Lille-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Littératures et langage - ENS Paris (LILA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-École Centrale de Nantes (ECN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique)
Subjects: [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-CC]Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], [INFO.INFO-AR]Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO.INFO-AR] Computer Science [cs]/Hardware Architecture [cs.AR], [INFO] Computer Science [cs], [INFO.INFO-CL]Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-CR]Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [STAT.ML]Statistics [stat]/Machine Learning [stat.ML], [INFO.INFO-AU]Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [INFO.INFO-DB] Computer Science [cs]/Databases [cs.DB], [INFO.INFO-RB]Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-HC]Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-CR] Computer Science [cs]/Cryptography and Security [cs.CR], [INFO.INFO-BI] Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], [SPI.SIGNAL] Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing, [INFO.INFO-DB]Computer Science [cs]/Databases [cs.DB], [INFO.INFO-AO]Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-RB] Computer Science [cs]/Robotics [cs.RO], [INFO.INFO-CE]Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], [INFO.INFO-CE] Computer Science [cs]/Computational Engineering, Finance, and Science [cs.CE], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [STAT.ML] Statistics [stat]/Machine Learning [stat.ML], [STAT] Statistics [stat], [STAT]Statistics [stat], [INFO.INFO-CL] Computer Science [cs]/Computation and Language [cs.CL], [INFO.INFO-CC] Computer Science [cs]/Computational Complexity [cs.CC], [INFO.INFO-AO] Computer Science [cs]/Computer Arithmetic, [INFO.INFO-HC] Computer Science [cs]/Human-Computer Interaction [cs.HC], [INFO.INFO-BI]Computer Science [cs]/Bioinformatics [q-bio.QM], [INFO.INFO-AU] Computer Science [cs]/Automatic Control Engineering, [SPI.SIGNAL]Engineering Sciences [physics]/Signal and Image processing
Abstract: The production of a scientific prospective report corresponds to one of the missions of the Institutes Scientific Councils (CSI) of CNRS. Such a report is both for internal use by the CNRS (the head of the institution, institutes, national review committees) and for the scientific community at large. In this context the Scientific Council of the INS2I Institute of CNRS has decided to direct this prospective report around the positioning of information sciences and their interactions in the global scientific landscape. In this way, we wish to highlight the importance and role of our discipline in a period when our field is undergoing deep technological, societal and scientific evolutions.To bring this reflection to life, we have chosen to rely, among other things, on hearings of leading personalities from our domains. These hearings, conducted in small group sessions, gave rise to extremely rich discussions that fed the Board's thinking in preparing this report. They were conducted on the basis of a common framework structured around five themes:1.How to define our discipline? What are the major achievements?2.What are the possible evolutions in the next 10 to 20 years?3.What are the biggest challenges and risks?4.How will our discipline impact on other sciences? How to manage thematic mobility in research at the interfaces with other disciplines?5.How will our discipline impact society at large, particularly in terms of education and popular instruction?Finally, the forward-thinking carried out in this work is also informed by the work of the Board over the past four years, in particular with regard to the organization of thematic seminars. These seminars allowed us to reflect more specifically on about ten transversal or disciplinary themes. Many of the issues discussed during these seminars were also discussed through the preparatory stages for the preparation of this report, in particular around the place of women in our disciplines or even around ethical issues. The summaries of these seminars are given in the appendix to this document and the working documents are available for free access on the Council's website (https://csins2i.irisa.fr/)., La rédaction d’un rapport de prospective scientifique correspond à une des missions des conseils scientifiques d’instituts (CSI) au CNRS. Un tel rapport est à la fois à usage interne au CNRS (directions d'établissement, d’instituts, comité national), et à destination de la communauté scientifique. Dans ce cadre et en concertation avec la direction de l’institut, le conseil scientifique de l’institut INS2I du CNRS a souhaité orienter ce rapport de prospective autour du positionnement des sciences de l’information et leurs interactions dans le paysage scientifique global. Nous souhaitons ainsi pointer l’importance et le rôle de notre discipline dans une période où notre domaine est traversé par de profondes évolutions technologiques, sociétales et scientifiques.Pour porter cette réflexion, nous avons fait le choix de nous appuyer, entre autres, sur des auditions de personnalités de nos domaines. Ces auditions, menées en petits groupes de discussion, ont donné lieu à des échanges extrêmement riches qui ont nourri la réflexion du conseil dans l'élaboration de ce rapport. Elles ont été conduites sur la base d’une trame commune articulée autour de cinq thèmes :1.Comment définir notre discipline ? Quelles en sont les grandes réalisations ?2.Quelles sont les évolutions envisageables dans les 10 à 20 prochaines années ?3.Quels sont les plus grands enjeux et risques ?4.Comment notre discipline va-t-elle impacter les autres sciences ? Comment gérer la mobilité thématique dans la recherche aux interfaces avec les autres disciplines ?5.Comment notre discipline va-t-elle impacter la société au sens large, concernant notamment l'enseignement et l'éducation populaire ?.Enfin, la prospective réalisée dans ce document se nourrit également du travail du conseil lors de ces quatre dernières années, en particulier autour de l’organisation de séminaires thématiques. Ces séminaires nous ont permis de porter une réflexion plus spécifique sur une dizaine de thèmes transversaux ou disciplinaires. Beaucoup des enjeux abordés lors de ces séminaires ont également été discutés à travers les ateliers préparatoires à l'élaboration de ce rapport, notamment autour de la place des femmes dans nos disciplines ou bien encore autour des enjeux d’éthique. Les synthèses de ces séminaires sont données en annexe de ce document et les documents de travail sont disponibles en accès libre sur le site internet du conseil (https://csins2i.irisa.fr/).
Published: 2018

33. Inverse Elastic Shell Design with Contact and Friction

Author: Florence Bertails-Descoubes, Mickaël Ly, Romain Casati, Laurence Boissieux, Mélina Skouras, ModELisation de l'apparence des phénomènes Non-linéaires (ELAN), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Service Expérimentation et Développement (SED [Grenoble]), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), European Project: 639139,H2020 ERC,ERC-2014-STG,GEM(2015), and SED [Grenoble]
Subjects: Cloth modeling, Engineering, Physical simulation, business.industry, Mathematical analysis, dry frictional contact, Shell (structure), 020207 software engineering, Geometry, cloth modeling and simulation, 02 engineering and technology, Conical surface, Solver, Inverse problem, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Contact force, Nonlinear system, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Polygon mesh, inverse design, thin elastic shell, business, CCS Concepts: • Computing methodologies → Animation
Abstract: We propose an inverse strategy for modeling thin elastic shells physically, just from the observation of their geometry. Our algorithm takes as input an arbitrary target mesh, and interprets this configuration automatically as a stable equilibrium of a shell simulator under gravity and frictional contact constraints with a given external object. Unknowns are the natural shape of the shell (i.e., its shape without external forces) and the frictional contact forces at play, while the material properties (mass density, stiffness, friction coefficients) can be freely chosen by the user. Such an inverse problem formulates as an ill-posed nonlinear system subject to conical constraints. To select and compute a plausible solution, our inverse solver proceeds in two steps. In a first step, contacts are reduced to frictionless bilateral constraints and a natural shape is retrieved using the adjoint method. The second step uses this result as an initial guess and adjusts each bilateral force so that it projects onto the admissible Coulomb friction cone, while preserving global equilibrium. To better guide minimization towards the target, these two steps are applied iteratively using a degressive regularization of the shell energy. We validate our approach on simulated examples with reference material parameters, and show that our method still converges well for material parameters lying within a reasonable range around the reference, and even in the case of arbitrary meshes that are not issued from a simulation. We finally demonstrate practical inversion results on complex shell geometries freely modeled by an artist or automatically captured from real objects, such as posed garments or soft accessories.
Published: 2018
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34. A Salience Measure for 3D Shape Decomposition and Sub-parts Classification

Author: Axel Carlier, Géraldine Morin, Kathryn Leonard, Stefanie Hahmann, Thibault Blanc-Beyne, Real Expression Artificial Life (IRIT-REVA), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Ecole Nationale Supérieure d'Electrotechnique, d'Electronique, d'Informatique, d'Hydraulique et de Télécommunications (ENSEEIHT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Occidental College, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE), Institut National Polytechnique de Toulouse - INPT (FRANCE), Institut polytechnique de Grenoble (FRANCE), Institut National de la Recherche en Informatique et en Automatique - INRIA (FRANCE), Université Grenoble Alpes - UGA (FRANCE), Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE), Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE), Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE), Occidental College - OXY (USA), Laboratoire Jean Kuntzmann - LJK (Grenoble, France), and Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Subjects: Computer science, Computation, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, shape analysis, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], medial axis, Piecewise linear function, Medial axis, Salience (neuroscience), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Salience measure, Synthèse d'image et réalité virtuelle, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, WEDF, business.industry, 020207 software engineering, Pattern recognition, Perceptual salience, part hierarchy, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Hierarchical decomposition, Shape analysis, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Part hierarchy, Modeling and Simulation, 020201 artificial intelligence & image processing, Geometry and Topology, Artificial intelligence, 3D shape decomposition, business, Software, salience measure, Shape analysis (digital geometry)
Abstract: International audience; This paper introduces a measure of significance on a curve skeleton of a 3D piecewise linear shape mesh, allowing the computation of both the shape's parts and their saliency. We begin by reformulating three existing pruning measures into a non-linear PCA along the skeleton. From this PCA, we then derive a volume-based salience measure, the 3D WEDF, that determines the relative importance to the global shape of the shape part associated to a point of the skeleton. First, we provide robust algorithms for computing the 3D WEDF on a curve skeleton, independent on the number of skeleton branches. Then, we cluster the WEDF values to partition the curve skeleton, and coherently map the decomposition to the associated surface mesh. Thus, we develop an unsupervised hierarchical decomposition of the mesh faces into visually meaningful shape regions that are ordered according to their degree of perceptual salience. The shape analysis tools introduced in this paper are important for many applications including shape comparison, editing, and compression.
Published: 2018
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35. Automatic Generation of Geological Stories from a Single Sketch

Author: Maxime Garcia, Christian Perrenoud, Claude Gout, Rémi Ronfard, Marie-Paule Cani, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Total E&P, Histoire naturelle de l'Homme préhistorique (HNHP), Muséum national d'Histoire naturelle (MNHN)-Université de Perpignan Via Domitia (UPVD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)
Subjects: Engineering drawing, geology, Pluralistic walkthrough, Event (computing), Computer science, 020207 software engineering, Terrain, 02 engineering and technology, Animation, 010502 geochemistry & geophysics, Trial and error, simulation, 01 natural sciences, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, Sketch, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Visualization, storytelling, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Sketch-based animation, Storyboard, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; Describing the history of a terrain from a vertical geological cross-section is an important problem in geology, called geological restoration. Designing the sequential evolution of the geometry is usually done manually, involving many trials and errors. In this work, we recast this problem as a storyboarding problem, where the diierent stages in the restoration are automatically generated as storyboard panels and displayed as geological stories. Our system allows geologists to interactively explore multiple scenarios by selecting plausible geological event sequences and backward simulating them at interactive rate, causing the terrain layers to be progressively un-deposited, un-eroded, un-compacted, unfolded and un-faulted. Storyboard sketches are generated along the way. When a restoration is complete, the storyboard panels can be used for automatically generating a forward animation of the terrain history, enabling quick visualization and validation of hypotheses. As a proof-of-concept, we describe how our system was used by geologists to restore and animate cross-sections in real examples at various spatial and temporal scales and with diierent levels of complexity, including the Chartreuse region in the French Alps.
Published: 2018
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36. Structuring and layering contour drawings of organic shapes

Author: Loïc Barthe, Even Entem, Marie-Paule Cani, Amal Dev Parakkat, Structural Models and Tools in Computer Graphics (IRIT-STORM), Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Advanced Geometric Computing Lab (AGCL), Indian Institute of Technology Madras (IIT Madras), Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Visual Objects from Reality To Expression (IRIT-VORTEX), Melting the frontiers between Light, Shape and Matter (MANAO), Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique (LaBRI), Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Photonique, Numérique et Nanosciences (LP2N), Université de Bordeaux (UB)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut d'Optique Graduate School (IOGS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, and Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale Supérieure d'Électronique, Informatique et Radiocommunications de Bordeaux (ENSEIRB)-Inria Bordeaux - Sud-Ouest
Subjects: Structure (mathematical logic), Shape segmentation, Computer science, business.industry, Process (computing), Scalable Vector Graphics, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Animation, computer.file_format, Object (computer science), [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Structuring, Contour completion, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Salient, Metric (mathematics), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, [INFO]Computer Science [cs], Artificial intelligence, business, computer, Vector drawing analysis
Abstract: International audience; Complex vector drawings serve as convenient and expressive visual representations, but they remain difficult to edit or manipulate. For clean-line vector drawings of smooth organic shapes, we describe a method to automatically extract a layered structure for the drawn object from the current or nearby viewpoints. The layers correspond to salient regions of the drawing, which are often naturally associated to 'parts' of the underlying shape. We present a method that automatically extracts salient structure, organized as parts with relative depth orderings, from clean-line vector drawings of smooth organic shapes. Our method handles drawings that contain complex internal contours with T-junctions indicative of occlusions, as well as internal curves that may either be expressive strokes or substructures. To extract the structure, we introduce a new part-aware metric for complex 2D drawings, the radial variation metric, which is used to identify salient sub-parts. These sub-parts are then considered in a priority-ordered fashion, which enables us to identify and recursively process new shape parts while keeping track of Permission to make digital their relative depth ordering. The output is represented in terms of scalable vector graphics layers, thereby enabling meaningful editing and manipulation. We evaluate the method on multiple input drawings and show that the structure we compute is convenient for subsequent posing and animation from nearby viewpoints.
Published: 2018
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37. Exploratory design of mechanical devices with motion constraints

Author: Jean-Claude Léon, Robin Roussel, Marie-Paule Cani, Niloy J. Mitra, Department of Computer science [University College of London] (UCL-CS), University College of London [London] (UCL), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-EQPX-0002,AmiQual4HOME,AmiLab pour Habitats Intelligents(2011), European Project: 335373,EC:FP7:ERC,ERC-2013-StG,SMARTGEOMETRY(2013), European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), and Computer science department [University College London] (UCL-CS)
Subjects: Computer science, media_common.quotation_subject, design space, computational design, 02 engineering and technology, fabrication, Space (commercial competition), Task (project management), Human–computer interaction, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Feature (machine learning), Drawing machines, Function (engineering), media_common, Mechanism design, General Engineering, mechanical motion, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Human-Computer Interaction, constrained exploration, Key (cryptography), 020201 artificial intelligence & image processing, Configuration space, draw-ing machines, Realization (systems)
Abstract: International audience; Mechanical devices are ubiquitous in our daily lives, and the motion they are able to transmit is often a critical part of their function. While digital fabrication devices facilitate their realization, motion-driven mechanism design remains a challenging task. We take drawing machines as a case study in exploratory design. Devices such as the Spirograph can generate intricate patterns from an assembly of simple mechanical elements. Trying to control and customize these patterns, however, is particularly hard, especially when the number of parts increases. We propose a novel constrained exploration method that enables a user to easily explore feasible drawings by directly indicating pattern preferences at different levels of control. The user starts by selecting a target pattern with the help of construction lines and rough sketching, and then fine-tunes it by prescribing geometric features of interest directly on the drawing. The designed pattern can then be directly realized with an easy-to-fabricate drawing machine. The key technical challenge is to facilitate the exploration of the high dimensional configuration space of such fabricable machines. To this end, we propose a novel method that dynamically reparameterizes the local configuration space and allows the user to move continuously between pattern variations, while preserving user-specified feature constraints.We tested our framework on several examples, conducted a user study, and fabricated a sample of the designed examples.
Published: 2018
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38. An Explicit Isometric Reduction of the Unit Sphere into an Arbitrarily Small Ball

Author: Evangelis Bartzos, Vincent Borrelli, Boris Thibert, Francis Lazarus, Roland Denis, Damien Rohmer, Laboratory of Algebraic and Geometric Algorithms [Kapodistrian Univ] (ERGA), Department of Informatics and Telecomunications [Kapodistrian Univ] (DI NKUA), National and Kapodistrian University of Athens (NKUA)-National and Kapodistrian University of Athens (NKUA), Algèbre, géométrie, logique (AGL), Institut Camille Jordan (ICJ), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), GIPSA - Architecture, Géométrie, Perception, Images, Gestes (GIPSA-AGPIG), Département Images et Signal (GIPSA-DIS), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Department of Computer Science [Lyon] (CPE), École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Université de Lyon, Calcul des Variations, Géométrie, Image (CVGI ), Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Matstic grant First, Hevea project, ANR-11-LABX-0025,PERSYVAL-lab,Systemes et Algorithmes Pervasifs au confluent des mondes physique et numérique(2011), Institut Camille Jordan [Villeurbanne] (ICJ), Université de Lyon-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), and École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Université de Lyon
Subjects: Unit sphere, Boundary conditions, Geodesic, Applied Mathematics, Mathematical analysis, Geometry, Convex integration, 010103 numerical & computational mathematics, Koch snowflake, 01 natural sciences, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Computational Mathematics, Isometric embedding, Line segment, Fractal, [MATH.MATH-GM]Mathematics [math]/General Mathematics [math.GM], Computational Theory and Mathematics, Sphere reduction, Boundary value problem, Ball (mathematics), Differentiable function, 0101 mathematics, Analysis, Mathematics, [INFO.INFO-MS]Computer Science [cs]/Mathematical Software [cs.MS]
Abstract: International audience; Spheres are known to be rigid geometric objects: they cannot be deformed isometrically, i.e. while preserving the length of curves, in a twice differentiable way. An unexpected result by J. Nash (Ann. of Math. 60: 383-396, 1954) and N. Kuiper (Indag. Math. 17: 545-555, 1955) shows that this is no longer the case if one requires the deformations to be only continuously differentiable. A remarkable consequence of their result makes possible the isometric reduction of a unit sphere inside an arbitrarily small ball. In particular, if one views the Earth as a round sphere the theory allows to reduce its diameter to that of a terrestrial globe while preserving geodesic distances. Here we describe the first explicit construction and visualization of such a reduced sphere. The construction amounts to solve a non-linear PDE with boundary conditions. The resulting surface consists of two unit spherical caps joined by a C 1 fractal equatorial belt. An intriguing question then arises about the transition between the smooth and the C 1 fractal geometries. We show that this transition is similar to the one observed when connecting a Koch curve to a line segment.
Published: 2018
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39. An objective quality metric for panoramic videos

Author: Nabil, Sandra, Devernay, Frédéric, Crowley, James L., Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Interaction située avec les objets et environnements intelligents (PERVASIVE), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV]
Abstract: The creation of high quality panoramic videos for immersive VR content is commonly done using a rig with multiple cameras covering the required scene. Unfortunately, this setup introduces both spatial and temporal artifacts due to the difference in optical centers as well as the imperfect synchronization between them. Therefore, designing quality metrics to assess those videos is becoming increasingly important. Using traditional image quality metrics is not directly applicable due to the lack of a reference image. In addition, such metrics do not capture the geometric nature of such deformations. In this paper, we present a quality metric for panoramic video frames which works by computing pair-wise quality maps prior to blending and fusing them to obtain a global map of potential errors. Our metric is based on an existing one designed for novel view synthesized image, which is a similar problem to image stitching. Results show that applying this quality metric offers a practical way to assess panoramic video frames which do not have a reference. It also consolidates the similarity of the artifacts produced from novel view synthesis algorithms and those produced in the process of image and video stitching.
Published: 2018

40. Recognition and Localization of Food in Cooking Videos

Author: Rémi Ronfard, James L. Crowley, Nachwa Aboubakr, PERVASIVE INTERACTION, Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique ( Inria ) -Laboratoire d'Informatique de Grenoble ( LIG ), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 ( UPMF ) -Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut National Polytechnique de Grenoble ( INPG ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Institut National de l'Audiovisuel ( INA ), Interaction située avec les objets et environnements intelligents (PERVASIVE), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Computer science, business.industry, Weakly supervised learning, digestive, oral, and skin physiology, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Machine learning, computer.software_genre, [ INFO.INFO-CV ] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 01 natural sciences, Data set, Object localization, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Production (economics), 020201 artificial intelligence & image processing, State (computer science), Artificial intelligence, business, computer, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: In conjunction with the 27th International Joint Conference on Artificial Intelligence IJCAI Proceedings; International audience; In this paper, we describe experiments with techniques for locating foods and recognizing food states in cooking videos. We describe production of a new data set that provides annotated images for food types and food states. We compare results with two techniques for detecting food types and food states, and then show that recognizing type and state with separate classifiers improves recognition results. We then use this to provide detection of composite activation maps for food types. The results provide a promising first step towards construction of narratives for cooking actions.
Published: 2018
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41. Morphorider: a new way for Structural Monitoring via the shape acquisition with a mobile device equipped with an inertial node of sensors

Author: Tibor Stanko, Nathalie Saguin-Sprynski, Laurent Jouanet, Stefanie Hahmann, Georges-Pierre Bonneau, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Models and Algorithms for Visualization and Rendering (MAVERICK ), and Hahmann, Stefanie
Subjects: [INFO.INFO-CG] Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], [INFO.INFO-GR] Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: International audience; We introduce a new kind of monitoring device, allowing the shape acquisition of a structure via a single mobile node of inertial sensors and an odometer. Previous approaches used devices placed along a network with fixed connectivity between the sensor nodes (lines, grid). When placed onto a shape, this sensor network provides local surface orientations along a curve network on the shape, but its absolute position in the world space is unknown. The new mobile device provides a novel way of structures monitoring: the shape can be scanned regularly, and following the shape or some specific parameters along time may afford the detection of early signs of failure. Here, we present a complete framework for 3D shape reconstruction. To compute the shape, our main insight is to formulate the reconstruction as a set of optimization problems. Using discrete representations, these optimization problems are resolved efficiently and at interactive time rates. We present two main contributions. First, we introduce a novel method for creating well-connected networks with cell-complex topology using only orientation and distance measurements and a set of user-defined constraints. Second, we address the problem of surfacing a closed 3D curve network with given surface normals. The normal input increases shape fidelity and allows to achieve globally smooth and visually pleasing shapes. The proposed framework was tested on experimental data sets acquired using our device. A quantitative evaluation was performed by computing the error of reconstruction for our own designed surfaces, thus with known ground truth. Even for complex shapes, the mean error remains around 1%.
Published: 2018

42. Defining the Pose of any 3D Rigid Object and an Associated Distance

Author: Romain Brégier, Laetitia Leyrit, James L. Crowley, Frédéric Devernay, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Siléane [Saint-Etienne], Interaction située avec les objets et environnements intelligents (PERVASIVE), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: FOS: Computer and information sciences, 0209 industrial biotechnology, Computer science, Computer Vision and Pattern Recognition (cs.CV), Computer Science - Computer Vision and Pattern Recognition, FOS: Physical sciences, Physics - Classical Physics, 02 engineering and technology, Translation (geometry), pose estimation, rotation, 3D rigid object, 020901 industrial engineering & automation, Mathematics - Metric Geometry, Artificial Intelligence, [MATH.MATH-MP]Mathematics [math]/Mathematical Physics [math-ph], [PHYS.MECA.SOLID]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Solid mechanics [physics.class-ph], FOS: Mathematics, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Computer vision, average, distance, pose, SE(3), Pose, SO(3), [MATH.MATH-MG]Mathematics [math]/Metric Geometry [math.MG], Rigid transformation, symmetry, business.industry, Euclidean space, metric, Classical Physics (physics.class-ph), [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Metric Geometry (math.MG), Object recognition, Object (computer science), Metric (mathematics), 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Rotation (mathematics), Software, Rotation group SO
Abstract: International audience; The pose of a rigid object is usually regarded as a rigid transformation, described by a translation and a rotation. However, equating the pose space with the space of rigid transformations is in general abusive, as it does not account for objects with proper symmetries -- which are common among man-made objects.In this article, we define pose as a distinguishable static state of an object, and equate a pose with a set of rigid transformations. Based solely on geometric considerations, we propose a frame-invariant metric on the space of possible poses, valid for any physical rigid object, and requiring no arbitrary tuning. This distance can be evaluated efficiently using a representation of poses within an Euclidean space of at most 12 dimensions depending on the object's symmetries. This makes it possible to efficiently perform neighborhood queries such as radius searches or k-nearest neighbor searches within a large set of poses using off-the-shelf methods. Pose averaging considering this metric can similarly be performed easily, using a projection function from the Euclidean space onto the pose space. The practical value of those theoretical developments is illustrated with an application of pose estimation of instances of a 3D rigid object given an input depth map, via a Mean Shift procedure.
Published: 2018
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43. Sculpting Mountains: Interactive Terrain Modeling Based on Subsurface Geology

Author: Eric Galin, Marie-Paule Cani, Bedrich Benes, Guillaume Cordonnier, Jean Braun, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Purdue University [West Lafayette], German Research Centre for Geosciences - Helmholtz-Centre Potsdam (GFZ), University of Potsdam, Modélisation Géométrique, Géométrie Algorithmique, Fractales (GeoMod), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), ERC, NSF grant #1606396, European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), University of Potsdam = Universität Potsdam, Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Computer science, Terrain, 02 engineering and technology, Solid modeling, Subsurface geology, Interactive Design, Mountains, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Compression (geology), geography, geography.geographical_feature_category, Terrains, Subduction, 020207 software engineering, Geology, Geophysics, Computer Graphics and Computer-Aided Design, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Plate tectonics, Stratigraphy, Signal Processing, Erosion, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Scale (map), Software, Mountain range
Abstract: International audience; Most mountain ranges are formed by the compression and folding of colliding tectonic plates. Subduction of one plate causes large-scale asymmetry while their layered composition (or stratigraphy) explains the multi-scale folded strata observed on real terrains. We introduce a novel interactive modeling technique to generate visually plausible, large scale terrains that capture these phenomena. Our method draws on both geological knowledge for consistency and on sculpting systems for user interaction. The user is provided hands-on control on the shape and motion of tectonic plates, represented using a new geologically-inspired model for the Earth crust. The model captures their volume preserving and complex folding behaviors under collision, causing mountains to grow. It generates a volumetric uplift map representing the growth rate of subsurface layers. Erosion and uplift movement are jointly simulated to generate the terrain. The stratigraphy allows us to render folded strata on eroded cliffs. We validated the usability of our sculpting interface through a user study, and compare the visual consistency of the earth crust model with geological simulation results and real terrains.
Published: 2018
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44. Interactive Generation of Time-evolving, Snow-Covered Landscapes with Avalanches

Author: Marie-Paule Cani, Pierre Ecormier, James Gain, Bedrich Benes, Eric Galin, Guillaume Cordonnier, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), École polytechnique (X), Modélisation Géométrique, Géométrie Algorithmique, Fractales (GeoMod), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Cape Town, Purdue University [West Lafayette], Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Height field, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Meteorology, Nordic skiing, sports, 020207 software engineering, Terrain, 02 engineering and technology, Snow, 01 natural sciences, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Stability (probability), [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Prevailing winds, 13. Climate action, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, sports.sport, Winter season, Geology, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; We introduce a novel method for interactive generation of visually consistent, snow-covered landscapes and provide control of their dynamic evolution over time. Our main contribution is the real-time phenomenological simulation of avalanches and other user-guided events, such as tracks left by Nordic skiing, which can be applied to interactively sculpt the landscape. The terrain is modeled as a height field with additional layers for stable, compacted, unstable, and powdery snow, which behave in combination as a semi-viscous fluid. We incorporate the impact of several phenomena, including sunlight, temperature, prevailing wind direction, and skiing activities. The snow evolution includes snow-melt and snowdrift, which affect stability of the snow mass and the probability of avalanches. A user can shape landscapes and their evolution either with a variety of interactive brushes, or by prescribing events along a winter season time-line. Our optimized GPU-implementation allows interactive updates of snow type and depth across a large (10 × 10 km) terrain, including real-time avalanches, making this suitable for visual assets in computer games. We evaluate our method through perceptual comparison against exiting methods and real snow-depth data.
Published: 2018
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45. Proceedings of Shape Modeling International (SMI) 2018 - Special Issue of Computers & Graphics Vol. 74. Jun 2018, Lisbon, Portugal, Elsevier, pp.33-243, 2018

Author: Gomes, Abel, Hahmann, Stefanie, Kalogerakis, Evangelos, University of Beira Interior [Portugal] (UBI), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), University of Massachusetts Medical School [Worcester] (UMASS), and University of Massachusetts System (UMASS)
Subjects: ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: International audience
Published: 2018
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46. Une approche implicite pour la modélisation de couches de vêtements

Author: Thomas Buffet, Damien Rohmer, Marie-Paule Cani, Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), ANR-16-CE33-0015,FOLD-Dyn,Fonctions multi-couches dynamiques pour l'animation de personnages(2016), and École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR]
Abstract: National audience; Animating layers of garments remains a challenge due to collisions between layers, the latter being at very close distance from each other and often in contact over large surface areas. The complex folding behavior of each cloth layer in response to lateral compression also has to be modeled. We aim at correcting the possible intersections between layers of superposed garments using a specific operator which models static interaction between clothes. Our solution is based on the approximation of the human body and of each garment by an implicit surface, ie. an iso-surface of a scalar field function. We introduce so called "implicit folds" into those fields to deform them and to model the folding behavior of cloth layers. We also present our combination operator which is able to correct possible intersections between layers while modeling the relative influence of each of them during this correction. This is done thanks to a parameter modeling relative rigidity of cloth layers. We validate this approach over some basic 2D examples and then show our first 3D results.; Animer des vêtements superposés est difficile à cause des collisions entre les couches en contact sur de grandes surfaces, qui doivent de surcroît se plisser pour maintenir leur isométrie. Le but de notre travail est de représenter chaque couche de vêtements par une surface implicite, puis de mélanger les champs associés à l'aide d'un opéra-teur qui modélise les interactions statiques entre couches et corrige les intersections. Notre solution se base sur l'utilisation de plusieurs isosurfaces de champs scalaires pour approximer le corps et les vêtements. La modélisation des plis de ces derniers est directement intégrée dans ce modèle volumique grâce à des déformeurs du champ. Les opérateurs de mélange que nous présentons permettent ensuite la correction des intersections éventuelles, en prenant en compte l'influence relative de chacun des vêtements sur les autres. Cette influence dépend dans notre modèle d'un paramètre modélisant la rigidité relative des tissus. Nous validons cette approche dans un cas d'école en 2D et montrons de premiers résultats 3D.
Published: 2018

47. OntoSIDES: Ontology-based student progress monitoring on the national evaluation system of French Medical Schools

Author: Adam Sanchez, Olivier Palombi, Marie-Christine Rousset, Nafissetou Nziengam, Fabrice Jouanot, Behrooz Omidvar-Tehrani, Département de neurochirurgie, Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble, Laboratoire d'Anatomie des Alpes Françaises (LADAF), CHU Grenoble, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), ScaLable Information Discovery and Exploitation [Grenoble] (SLIDE), Laboratoire d'Informatique de Grenoble (LIG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Grenoble Alpes Recherche-Infrastructure de CAlcul intensif et de Données (GRICAD), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), LabEx PERSYVAL-Lab (11-LABX-0025-01) and the DUNE project SIDES 3.0 (ANR-16-DUNE -0002-02), ANR-16-DUNE-0002,SIDES 3.0,Système Intelligent d'Enseignement en Santé(2016), ANR-11-LABX-0025,PERSYVAL-lab,Systemes et Algorithmes Pervasifs au confluent des mondes physique et numérique(2011), University of Yaoundé [Cameroun], Institut Universitaire de France (IUF), and Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.)
Subjects: Vocabulary, Databases, Factual, Computer science, Interface (Java), Information Management, media_common.quotation_subject, Medicine (miscellaneous), Ontology (information science), Query language, RDF, [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], 03 medical and health sciences, User-Computer Interface, 0302 clinical medicine, Learning Management System (LMS), Artificial Intelligence, Ontologies, SPARQL, Humans, Learning, 030304 developmental biology, media_common, 0303 health sciences, Internet, Information retrieval, Syntax (programming languages), Education, Medical, rules, computer.file_format, Semantics, Data model, $, computer, 030217 neurology & neurosurgery, Computer-Assisted Instruction
Abstract: International audience; We introduce OntoSIDES, the core of an ontology-based learning management system in Medicine, in which theeducational content, the traces of students’ activities and the correction of exams are linked and related to itemsof an official reference program in a unified RDF data model. OntoSIDES is an RDF knowledge base comprised ofa lightweight domain ontology that serves as a pivot high-level vocabulary of the query interface with users, andof a dataset made of factual statements relating individual entities to classes and properties of the ontology.Thanks to an automatic mapping-based data materialization and rule-based data saturation, OntoSIDES containsaround 8 millions triples to date, and provides an integrated access to useful information for student progressmonitoring, using a powerful query language (namely SPARQL) allowing users to express their specific needs ofdata exploration and analysis. Since we do not expect end-users to master the raw syntax of SPARQL and toexpress directly complex queries in SPARQL, we have designed a set of parametrized queries that users caninstantiate through a user-friendly interface.
Published: 2018
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48. Répétitions en cours : la fabrique de la fabrique des monstres

Author: Ronfard, Rémi, Valéro, Julie, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), LITT&ARTS. Arts et pratiques du texte, de l’image, de l’écran et de la scène (LITT&ARTS ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), LITT&ARTS. Arts et pratiques du texte, de l’image, de l’écran et de la scène (LITT&ARTS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Authoring and directing story worlds (ANIMA), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), and Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: [SHS.MUSIQ]Humanities and Social Sciences/Musicology and performing arts, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
Abstract: International audience; Acta Litt&Arts| Colloques, séminaires et dossiers en ligne Dossier Acta Litt&Arts : Attention, machine ! Pratiques artistiques et recyclages médiatiques Rémi Ronfard et Julie Valéro Répétitions en cours : la fabrique de la fabrique des monstres Texte intégral 1 Chercher à étudier la représentation théâtrale c'est tenter de saisir l'éphémère. Tous les pédagogues et chercheurs en arts de la scène en ont fait l'expérience : analyser une représentation qui a déjà eu lieu s'apparente nécessairement à un processus de reconstruction subjectif et fragmentaire. Comme l'exprimait fort bien Jean-Loup Rivière, à l'occasion d'un entretien pour La Lettre de l'IMEC : L'archive de théâtre est essentiellement lacunaire. Alors que, sans doute, l'archive d'une oeuvre écrite ou peinte est un surcroît, l'archive de théâtre est le résultat d'une soustraction. Elle rate forcément son objet, elle le manque, elle est son manque, alors que l'archive d'une oeuvre écrite, au contraire, l'enveloppe, la recouvre, la redouble. Ainsi, l'archiviste et l'interprète de théâtre se retrouvent dans la position de l'archéologue qui, devant un fragment, doit imaginer un tout […] qui, bien sûr, est absolument et définitivement inaccessible. Sauf par l'imagination, et par la force de l'interprétation.1
Published: 2018

49. Sketching Folds

Author: Amaury Jung, Marie-Paule Cani, Antoine Begault, Laurence Boissieux, Damien Rohmer, Stefanie Hahmann, Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), SED [Grenoble], Inria Grenoble - Rhône-Alpes, European Project: 291184,EC:FP7:ERC,ERC-2011-ADG_20110209,EXPRESSIVE(2012), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK), Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Pierre Mendès France - Grenoble 2 (UPMF)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE), and Service Expérimentation et Développement (SED [Grenoble])
Subjects: Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], Shape Modeling, Silhouette, Planar, Sketch-based modeling, Computer graphics (images), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, developable surfaces, Computer vision, folds generation, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, Developable surface, business.industry, ACM: I.: Computing Methodologies/I.3: COMPUTER GRAPHICS/I.3.5: Computational Geometry and Object Modeling, 020207 software engineering, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Sketch, non-planar silhouettes, 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, sketch-based modeling, business, [MATH.MATH-NA]Mathematics [math]/Numerical Analysis [math.NA]
Abstract: International audience; We present the first sketch-based modeling method for developable surfaces with pre-designed folds, such as garments or leather products. The main challenge we address for building folded surfaces from sketches is that silhouette strokes on the sketch correspond to discontinuous sets of non-planar curves on the 3D model. We introduce a new zippering algorithm for progressively identifying silhouette edges on the model and tying them to silhouette strokes. Our solution ensures that the strokes are fully covered and optimally sampled by the model. This new method, interleaved with developability optimization steps, is implemented in a multi-view sketching system where the user can sketch the contours of internal folds in addition to the usual silhouettes, borders and seam lines. All strokes are interpreted as hard constraints, while developability is only optimized. The developability error map we provide then enables users to add local seams or darts where needed and progressively improve their design. This makes our method robust even to coarse input, for which no fully developable solution exists.
Published: 2015
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50. Which prosodic features contribute to the recognition of dramatic attitudes?

Author: Rémi Ronfard, Gérard Bailly, Adela Barbulescu, GIPSA - Cognitive Robotics, Interactive Systems, & Speech Processing (GIPSA-CRISSP), Département Parole et Cognition (GIPSA-DPC), Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Grenoble Images Parole Signal Automatique (GIPSA-lab ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut Polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Intuitive Modeling and Animation for Interactive Graphics & Narrative Environments (IMAGINE ), Inria Grenoble - Rhône-Alpes, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Laboratoire Jean Kuntzmann (LJK ), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: Linguistics and Language, Visual perception, Head (linguistics), Speech recognition, media_common.quotation_subject, 02 engineering and technology, Language and Linguistics, Motion (physics), 030507 speech-language pathology & audiology, 03 medical and health sciences, Perception, Perceptual correlates, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Frame (artificial intelligence), Dramatic attitudes, media_common, Facial expression, Communication, [INFO.INFO-MM]Computer Science [cs]/Multimedia [cs.MM], Linear discriminant analysis, [INFO.INFO-GR]Computer Science [cs]/Graphics [cs.GR], Computer Science Applications, Modeling and Simulation, Audiovisual expressive speech, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Syllable, 0305 other medical science, Psychology, Software, Affective database
Abstract: International audience; In this work we explore the capability of audiovisual prosodic features (such as fundamental frequency, head motion or facial expressions) to discriminate among different dramatic attitudes. We extract the audiovisual parameters from an acted corpus of attitudes and structure them as frame, syllable and sentence-level features. Using Linear Discriminant Analysis classifiers, we show that prosodic features present a higher discriminating rate at sentence-level. This finding is confirmed by the perceptual evaluation results of audio and/or visual stimuli obtained from the recorded attitudes.
Published: 2017
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