General information:
Code:
UBPJO-100
Name:
Modélisation Géométrique 3D
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Francuski
Semester:
Spring
Responsible teacher:
dr inż. Głut Barbara (glut@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Głut Barbara (glut@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Skills
M_U001 L'étudiant est capable de choisir la représentation adéquate des objets pour la réalisation du travail (surtout en ce qui concerne l'efficacité et la précision de l'application) et il sait effectuer la conversion entre les différentes représentations d'objets. Execution of a project,
Execution of laboratory classes
M_U002 L'étudiant sait utiliser les bibliothèques et les applications soutenant la modélisation geometrique. Execution of a project,
Execution of laboratory classes
M_U003 L'étudiant est capable de traiter les données spatiales pour obtenir le modèle géométrique correcte et pour effectuer la reconstruction des objets en trois dimensions. Execution of a project,
Execution of laboratory classes
Knowledge
M_W001 L'étudiant connaît et comprend différents concepts de modélisation géométrique 3D et de traitement numérique de la géométrie Examination
M_W002 L'étudiant dispose de la connaîssance de différentes représentations des courbes, surfaces et solides et des méthodes de conversion entre les différentes représentations Examination
M_W003 L'étudiant possède la connaissance des méthodes de génération et d'adaptation de maillages surfaciques et volumiques, ainsi que des méthodes de traitement numérique de maillages Examination
M_W004 L'étudiant connaît les méthodes de traitement de données 3D, utilisées pour la reconstruction des objets en trois dimensions. Examination
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Skills
M_U001 L'étudiant est capable de choisir la représentation adéquate des objets pour la réalisation du travail (surtout en ce qui concerne l'efficacité et la précision de l'application) et il sait effectuer la conversion entre les différentes représentations d'objets. - - + - - - - - - - -
M_U002 L'étudiant sait utiliser les bibliothèques et les applications soutenant la modélisation geometrique. - - + - - - - - - - -
M_U003 L'étudiant est capable de traiter les données spatiales pour obtenir le modèle géométrique correcte et pour effectuer la reconstruction des objets en trois dimensions. - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 L'étudiant connaît et comprend différents concepts de modélisation géométrique 3D et de traitement numérique de la géométrie + - - - - - - - - - -
M_W002 L'étudiant dispose de la connaîssance de différentes représentations des courbes, surfaces et solides et des méthodes de conversion entre les différentes représentations + - - - - - - - - - -
M_W003 L'étudiant possède la connaissance des méthodes de génération et d'adaptation de maillages surfaciques et volumiques, ainsi que des méthodes de traitement numérique de maillages + - - - - - - - - - -
M_W004 L'étudiant connaît les méthodes de traitement de données 3D, utilisées pour la reconstruction des objets en trois dimensions. + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:

COURS
Notions de base: enveloppe convexe, diagramme de Voronoi, triangulation de Delaunay.
Caractéristiques des modèles 3D (surfaciques, volumiques et fonctionnels).
Traitement numérique de la géométrie.
Représentation des courbes et surfaces.
Introduction aux maillages – classification des maillages, caractéristiques. Génération de maillages isotropes et anisotropes. Optimisation de maillages en termes de qualité en forme et en termes d’erreur d’approximation.
Reconstruction de surfaces à partir de nuages de points.
Domaines d’application : conception assistée par ordinateur, simulation de processus, l’imagerie médicale, cinéma, jeux.

Laboratory classes:

LABORATOIRE
Les étudiants réalisent en groupes de sujets choisis. Au cours de laboratoire ils effectuent les étapes successives – réunion d’informations disponibles à partir de la littérature et des sources sur Internet; recherches des bibliographies disponibles; évaluation des logiciels existants; choix des méthodes, algorithmes, structures de données et des composants logiciels; élaboration du projet de l’application; rédaction d’un calendrier des tâches; préparation de la présentation consacrée aux fondements théoriques et les intentions de conception; mise en œuvre du logiciel; tests; élaboration de résultats et préparation de la documentation; présentation de l’application.

Exemples de sujets:

  • Détection des propriétés de surface basée sur des données discrètes
  • Paramétrisation d’une surface décrite par une triangulation
  • Amélioration des maillages de surface et des maillages tétraédriques par modifications topologiques et géométriques
  • Reconstruction des objets 3D en utilisant différentes techniques
  • “squelettisation” des objets (par exemple en utilisant la transformation «Medial Axis» ou les méthodes basées sur «Reeb Graph»)

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 100 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Participation in lectures 14 h
Realization of independently performed tasks 22 h
Participation in laboratory classes 14 h
Preparation for classes 25 h
Contact hours 10 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 15 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

1. Pour obtenir une évaluation finale positive il est nécessaire d’obtenir une évaluation positive du travail en laboratoire et à l’examen.
2. Une note “m” est calculée comme la moyenne arithmétique des notes de laboratoire et d’examen.
3. Si les conditions énoncées au paragraphe 1 sont remplies, la note finale OK est calculée selon la formule:
if m>4.75 then OK:=5.0 else
if m>4.25 then OK:=4.5 else
if m>3.75 then OK:=4.0 else
if m>3.25 then OK:=3.5 else OK:=3

Prerequisites and additional requirements:

Languages et techniques de programmation ; Algorithmes et structures de données; Bienvenue, mais pas nécessaire – Géométrie algorithmique

Recommended literature and teaching resources:
  1. M. K. Agoston, Computer Graphics and Geometric Modeling, Implementation and Algorithms, Springer-Verlag 2005
  2. L. de Floriani, M. Spagnuolo eds., Shape Analysis and Structuring, Springer-Verlag 2008
  3. M. Botsch, L. Kobbelt, M. Pauly, P. Alliez, B. Levy, Polygon Mesh Processing, A.K. Peters 2010
  4. J.A. Baerentzen, J. Gravesen, F. Anton, H. Aanaes, Guide to Computational Geometry Processing, Springer-Verlag 2012
  5. J.-D. Boissonnat, M. Teillaud eds., Effective Computational Geometry for Curves and Surfaces, Springer-Verlag 2006
  6. D. Marsh, Applied Geometry for Computer Graphics and CAD, Springer-Verlag 2005
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

1. T. Jurczyk and B. Głut. Preparation of control space for remeshing polygonal surfaces, Computer Science, 2013, 14(4), 559-561. ISSN 1508-2806
2. B. Głut and T. Jurczyk. Preparation of the Sizing Field for Volume Mesh Generation, Proc. of the 13h International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, paper 115, 6-9 September 2011, Chania, Crete, Greece.
3. T. Jurczyk and B. Głut. The Insertion of Metric Sources for Three-dimensional Mesh Generation, Proc. of the 13h International Conference on Civil, Structural and Environmental Engineering Computing, paper 116, 6-9 September 2011, Chania, Crete, Greece.
4. B. Głut and T. Jurczyk. Automated Recognition of Adaptation Regions for FEM Meshes in 3D Problems, Proc. of Seventh International Conference on Engineering Computational Technology, September 14-17, 2010, Valencia, Spain.
5. T. Jurczyk and B. Głut. Prediciton of Final Number of Elements during Volume Mesh Generation, Proc. of Seventh International Conference on Engineering Computational Technology, September 14-17, 2010, Valencia, Spain.
6. B. Głut and T. Jurczyk. Retriangulation Techniques for 3D Mesh Adaptation. Proc of 8th World Congress on Computational Mechanics (WCCM8), 5th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering (ECCOMAS 2008), June 30 – July 5, 2008 Venice, Italy.
7. B. Głut and T. Jurczyk. Domain Decomposition Strategies for Parallel Generation of Tetrahedral Meshes. M. Bubak et al. (Eds.): ICCS 2008, number 5101 in Lecture Notes in Computer Science, Part I, pages 641-650, 2008. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008.

Additional information:

None