An improved adjacency data structure for fast triangle stripping

To speed up the rendering of polygonal meshes, triangle strips are commonly used to reduce the number of vertices sent to the graphics subsystem by exploiting the fact that adjacent triangles share an edge. In this paper, we present an improved adjacency data structure for fast triangle stripping algorithms. There are three major contributions: first, the data structure can be created quickly and robustly from any indexed face set; second, its cache-friendly layout is specifically designed to efficiently answer common stripping queries, such as neighbor finding and least-degree triangle finding, in constant time; third, the stripping algorithm operates in-place, since strips are created by simply relinking pointers. An implementation of a stripping algorithm shows a significant speed-up compared to other implementations. Our implementation is publicly available as part of OpenSG [9].

The activation of modality in virtual objects assembly

International audienceManual assembly of virtual 3D objects is required in several application fields. We focus on tangible user interfaces which offer the opportunity to the user to perform virtual assemblies efficiently and easily. In each hand, the user manipulates a tracked prop, and the translations and rotations are directly mapped to the corresponding virtual object. However, with such interfaces, both hands are requisitioned, and the user cannot drop the props without changing the action or the expected results. We list and discuss the choice of four possible modalities to activate/deactivate the assembly modality: vocal modality, gestural modality, buttons, and foot pedals. We conclude that when using the foot pedals, the user's gesture is closer to the real-world behaviour

Workload patterns of fast charging stations along the German Autobahn

We analyze daily charging demand patterns of electric vehicles at DC fast charging stations along the German autobahn for an average week in 2020. For this we develop an agent based simulation tool based on current empirical mobility data. Our results show that already in 2020 about 1,000 charging processes per charging location and day might be realistic. In order to avoid long waiting times these charging locations should be equipped with about 20 charging points. A utilization rate of up to 80% makes a profitable operation of these stations highly probable. A sensitivity analysis indicates main parameters which influence the throughput of electric vehicles significantly

Reconstruction locale et visualisation de nuages de points par surfaces de subdivision

National audienceLes surfaces de points, qu'elles soient directement acquises par scanner ou issues de la conversion d'autres modèles, permettent de stocker et de transmettre des objets complexes de manière économique, mais sont mal adaptées aux architectures matérielles existantes qui s'appuient sur une description géométrique à base de surfaces polygonales. Cet article propose une technique permettant d'obtenir une visualisation efficace des surfaces de points, entièrement à l'aide du pipeline de rendu matériel. L'idée centrale présentée ici est d'effectuer une reconstruction surfacique locale par triangulation d'un nuage de points, en générant un agrégat de 2-variétés se recouvrant, et en procurant une continuité visuelle dans les zones de recouvrements à l'aide des surfaces de subdivision

Assemblage d'objets 3D Semi-Automatique basé géométrie en Archéologie

8 pagesNational audienceThe recent use of 3D laser scanning in the archaeological context requires techniques and systems to make the generated data usable. In this paper, we focus on the fragment reassembly based on ArcheoTUI, a tangible interface created to assemble the digitals models of fragments manually. We present a semi-automatic system to assist the user in real time in when assembling the fragments. This approach allows to use both the accuracy of geometric algorithms and the scientific knowledge of the archaeologist. The user specifies an approximate initial position of the two fragments by means of the tangible interface. Then, our system performs a real time registration thanks to the use of the Iterative Closest Point registration algorithm combined with a speed-up data structure and a bi-factorial weighting of the pairs. The data structure is used to find an area of interest on each object and to accelerate the pairs generation, whereas the weighting improves the detection of the data relevance

Analysis of 3D objects at multiple scales (application to shape matching)

Depuis quelques années, l évolution des techniques d acquisition a entraîné une généralisation de l utilisation d objets 3D très dense, représentés par des nuages de points de plusieurs millions de sommets. Au vu de la complexité de ces données, il est souvent nécessaire de les analyser pour en extraire les structures les plus pertinentes, potentiellement définies à plusieurs échelles. Parmi les nombreuses méthodes traditionnellement utilisées pour analyser des signaux numériques, l analyse dite scale-space est aujourd hui un standard pour l étude des courbes et des images. Cependant, son adaptation aux données 3D pose des problèmes d instabilité et nécessite une information de connectivité, qui n est pas directement définie dans les cas des nuages de points. Dans cette thèse, nous présentons une suite d outils mathématiques pour l analyse des objets 3D, sous le nom de Growing Least Squares (GLS). Nous proposons de représenter la géométrie décrite par un nuage de points via une primitive du second ordre ajustée par une minimisation aux moindres carrés, et cela à pour plusieurs échelles. Cette description est ensuite derivée analytiquement pour extraire de manière continue les structures les plus pertinentes à la fois en espace et en échelle. Nous montrons par plusieurs exemples et comparaisons que cette représentation et les outils associés définissent une solution efficace pour l analyse des nuages de points à plusieurs échelles. Un défi intéressant est l analyse d objets 3D acquis dans le cadre de l étude du patrimoine culturel. Dans cette thèse, nous nous étudions les données générées par l acquisition des fragments des statues entourant par le passé le Phare d Alexandrie, Septième Merveille du Monde. Plus précisément, nous nous intéressons au réassemblage d objets fracturés en peu de fragments (une dizaine), mais avec de nombreuses parties manquantes ou fortement dégradées par l action du temps. Nous proposons un formalisme pour la conception de systèmes d assemblage virtuel semi-automatiques, permettant de combiner à la fois les connaissances des archéologues et la précision des algorithmes d assemblage. Nous présentons deux systèmes basés sur cette conception, et nous montrons leur efficacité dans des cas concrets.Over the last decades, the evolution of acquisition techniques yields the generalization of detailed 3D objects, represented as huge point sets composed of millions of vertices. The complexity of the involved data often requires to analyze them for the extraction and characterization of pertinent structures, which are potentially defined at multiple scales. Amongthe wide variety of methods proposed to analyze digital signals, the scale-space analysis istoday a standard for the study of 2D curves and images. However, its adaptation to 3D dataleads to instabilities and requires connectivity information, which is not directly availablewhen dealing with point sets.In this thesis, we present a new multi-scale analysis framework that we call the GrowingLeast Squares (GLS). It consists of a robust local geometric descriptor that can be evaluatedon point sets at multiple scales using an efficient second-order fitting procedure. We proposeto analytically differentiate this descriptor to extract continuously the pertinent structuresin scale-space. We show that this representation and the associated toolbox define an effi-cient way to analyze 3D objects represented as point sets at multiple scales. To this end, we demonstrate its relevance in various application scenarios.A challenging application is the analysis of acquired 3D objects coming from the CulturalHeritage field. In this thesis, we study a real-world dataset composed of the fragments ofthe statues that were surrounding the legendary Alexandria Lighthouse. In particular, wefocus on the problem of fractured object reassembly, consisting of few fragments (up to aboutten), but with missing parts due to erosion or deterioration. We propose a semi-automaticformalism to combine both the archaeologist s knowledge and the accuracy of geometricmatching algorithms during the reassembly process. We use it to design two systems, andwe show their efficiency in concrete cases.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF