Compression for Smooth Shape Analysis

Most 3D shape analysis methods use triangular meshes to discretize both the shape and functions on it as piecewise linear functions. With this representation, shape analysis requires fine meshes to represent smooth shapes and geometric operators like normals, curvatures, or Laplace-Beltrami eigenfunctions at large computational and memory costs. We avoid this bottleneck with a compression technique that represents a smooth shape as subdivision surfaces and exploits the subdivision scheme to parametrize smooth functions on that shape with a few control parameters. This compression does not affect the accuracy of the Laplace-Beltrami operator and its eigenfunctions and allow us to compute shape descriptors and shape matchings at an accuracy comparable to triangular meshes but a fraction of the computational cost. Our framework can also compress surfaces represented by point clouds to do shape analysis of 3D scanning data

Network streaming and compression for mixed reality tele-immersion

Bulterman, D.C.A. [Promotor]Cesar, P.S. [Copromotor

Hybrid model for vascular tree structures

This paper proposes a new representation scheme of the cerebral blood vessels. This model provides information on the semantics of the vascular structure: the topological relationships between vessels and the labeling of vascular accidents such as aneurysms and stenoses. In addition, the model keeps information of the inner surface geometry as well as of the vascular map volume properties, i.e. the tissue density, the blood flow velocity and the vessel wall elasticity. The model can be constructed automatically in a pre-process from a set of segmented MRA images. Its memory requirements are optimized on the basis of the sparseness of the vascular structure. It allows fast queries and efficient traversals and navigations. The visualizations of the vessel surface can be performed at different levels of detail. The direct rendering of the volume is fast because the model provides a natural way to skip over empty data. The paper analyzes the memory requirements of the model along with the costs of the most important operations on it.Postprint (published version

Surface Reconstruction and Evolution from Multiple Views

Applications like 3D Telepresence necessitate faithful 3D surface reconstruction of the object and 3D data compression in both spatial and temporal domains. This makes us feel immersed in virtual environments there by making 3D Telepresence a powerful tool in many applications. Hence 3D surface reconstruction and 3D compression are two challenging problems which are addressed in this thesis

Segmentation-based mesh design for motion estimation

Dans la plupart des codec vidéo standard, l'estimation des mouvements entre deux images se fait généralement par l'algorithme de concordance des blocs ou encore BMA pour « Block Matching Algorithm ». BMA permet de représenter l'évolution du contenu des images en décomposant normalement une image par blocs 2D en mouvement translationnel. Cette technique de prédiction conduit habituellement à de sévères distorsions de 1'artefact de bloc lorsque Ie mouvement est important. De plus, la décomposition systématique en blocs réguliers ne dent pas compte nullement du contenu de l'image. Certains paramètres associes aux blocs, mais inutiles, doivent être transmis; ce qui résulte d'une augmentation de débit de transmission. Pour paillier a ces défauts de BMA, on considère les deux objectifs importants dans Ie codage vidéo, qui sont de recevoir une bonne qualité d'une part et de réduire la transmission a très bas débit d'autre part. Dans Ie but de combiner les deux exigences quasi contradictoires, il est nécessaire d'utiliser une technique de compensation de mouvement qui donne, comme transformation, de bonnes caractéristiques subjectives et requiert uniquement, pour la transmission, l'information de mouvement. Ce mémoire propose une technique de compensation de mouvement en concevant des mailles 2D triangulaires a partir d'une segmentation de l'image. La décomposition des mailles est construite a partir des nœuds repartis irrégulièrement Ie long des contours dans l'image. La décomposition résultant est ainsi basée sur Ie contenu de l'image. De plus, étant donné la même méthode de sélection des nœuds appliquée à l'encodage et au décodage, la seule information requise est leurs vecteurs de mouvement et un très bas débit de transmission peut ainsi être réalise. Notre approche, comparée avec BMA, améliore à la fois la qualité subjective et objective avec beaucoup moins d'informations de mouvement. Dans la premier chapitre, une introduction au projet sera présentée. Dans Ie deuxième chapitre, on analysera quelques techniques de compression dans les codec standard et, surtout, la populaire BMA et ses défauts. Dans Ie troisième chapitre, notre algorithme propose et appelé la conception active des mailles a base de segmentation, sera discute en détail. Ensuite, les estimation et compensation de mouvement seront décrites dans Ie chapitre 4. Finalement, au chapitre 5, les résultats de simulation et la conclusion seront présentés.Abstract: In most video compression standards today, the generally accepted method for temporal prediction is motion compensation using block matching algorithm (BMA). BMA represents the scene content evolution with 2-D rigid translational moving blocks. This kind of predictive scheme usually leads to distortions such as block artefacts especially when the motion is important. The two most important aims in video coding are to receive a good quality on one hand and a low bit-rate on the other. This thesis proposes a motion compensation scheme using segmentation-based 2-D triangular mesh design method. The mesh is constructed by irregularly spread nodal points selected along image contour. Based on this, the generated mesh is, to a great extent, image content based. Moreover, the nodes are selected with the same method on the encoder and decoder sides, so that the only information that has to be transmitted are their motion vectors, and thus very low bit-rate can be achieved. Compared with BMA, our approach could improve subjective and objective quality with much less motion information."--Résumé abrégé par UM