"Modélisation interactive d'un genou humain"

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1 Stage M2 PRO IICAO, du 1er avril au 31 septembre 2008 "Modélisation interactive d'un genou humain" Vincent Vansuyt Sous la tutelle de François Faure et François Boux de Casson Dans l'équipe Evasion, laboratoire LJK

2 Plan de cette présentation Introduction (4') Réalisations (9') Conclusion (2') 2

3 Introduction : Aesculap R&D Navigation à Echirolles - positionnement de prothèses - reconstruction LCA 3

4 Introduction : Inria - Evasion Environnements Virtuels pour l'animation et la Synthèse d'images d'objets Naturels 4

5 Introduction : sujet 5

6 Introduction : plateforme SOFA (1/4) Simulation Open Framework Architecture 6

7 Introduction : plateforme SOFA (2/4) 7

8 Introduction : plateforme SOFA (3/4) 8

9 Introduction : plateforme SOFA (4/4) Simulation Open Framework Architecture <Node name="root"> <Object type="..."...> <Object type="..."...> <Object type="..."...> <Node name="..."> <Object type="..."...> <Object type="..."...> <Node> <Object type="..."...> <Object type="..."...> </Node> <Node> <Object type="..."...> </Node> </Node> <Node> <Object type="..."...> <Object type="..."...> </Node> </Node> 9

10 Introduction : anatomie du genou (1/4) 10

11 Introduction : anatomie du genou (2/4) 11

12 Introduction : anatomie du genou (3/4) Simplification 12

13 Introduction : anatomie du genou (4/4) 13

14 Réalisations 14

15 Réalisations : choix du modèle (1/3) 15

16 Réalisations : choix du modèle (2/3) Collisions par pénalités Os : solides indéformables 16

17 Réalisations : choix du modèle (3/3) 17

18 Réalisations : évolution du logiciel 18

19 Réalisations : évolution du logiciel 19

20 Réalisations : évolution du logiciel 20

21 Réalisations : premier résultat 21

22 Récupération de données réalistes (1/5) - Dr Olivier Palombi - Anthonin fontanille - Dr Jean-Noël Ravey Obtention de données volumiques 22

23 Récupération de données réalistes (2/5) Obtention de maillages 23

24 Récupération de données réalistes (3/5) 24

25 Récupération de données réalistes (4/5) 25

26 Récupération de données réalistes (5/5) 26

27 Résultats en flexion, vue latérale externe Pas de 0,01 seconde; 500 premiers pas; 1 image prise tous les 100 pas de temps 27

28 Pas de 0,01 seconde; 350 premiers pas; 1 image prise tous les 50 pas de temps Résultats en flexion inverse, vue latérale externe 28

29 Résultats en flexion inverse, vue arrière 29

30 Utilisation d'une base de données 30

31 Utilisation d'une base de données 31

32 Présentation de la base de données d'olivier Palombi Type anatomique : - os - cartilage - ligament - tendon - organe 32

33 Réalisations : évolution du logiciel BLENDER 33

34 Import d'une scène de la base vers Blender (1/5) 34

35 Import d'une scène de la base vers Blender (2/5) 35

36 Import d'une scène de la base vers Blender (3/5) 36

37 Import d'une scène de la base vers Blender (4/5) 37

38 Import d'une scène de la base vers Blender (5/5) 38

39 Réalisations : évolution du logiciel Export Qt Scène SOFA 39

40 Export d'une scène de la base vers SOFA (1/4) 40

41 Export d'une scène de la base vers SOFA (2/4) 41

42 Export d'une scène de la base vers SOFA (3/4) 42

43 Export d'une scène de la base vers SOFA (4/4) 43

44 Autres réalisations 44

45 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (1/6) 45

46 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (2/6) 46

47 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (3/6) 47

48 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (4/6) 48

49 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (5/6) 49

50 Calcul du centre de gravité et de la matrice d'inertie de maillages (6/6) 50

51 Réalisations : modifications des scènes SOFA avec Blender SOFA Blender Import et export Objets - maillages - positions - couleurs Scène XML

52 Import des scènes SOFA dans Blender (1/5) Scène SOFA "ChainAll.scn" 52

53 Import des scènes SOFA dans Blender (2/5) Scène SOFA "ChainAll.scn" 53

54 Import des scènes SOFA dans Blender (3/5) 54

55 Import des scènes SOFA dans Blender (4/5) 55

56 Import des scènes SOFA dans Blender (5/5) 56

57 Export des scènes SOFA depuis Blender (1/2) 57

58 Export des scènes SOFA depuis Blender (2/2) 58

59 Conclusion Points positifs : - objectif atteint - logiciel utilisable pour d'autres organes - réalisation de scripts Blender pour les maillages et SOFA réutilisables en dehors de ce projet 59

60 Conclusion Points positifs : - objectif atteint - logiciel utilisable pour d'autres organes - réalisation de scripts Blender pour les maillages et SOFA réutilisables en dehors de ce projet Points faibles : - peu de travail sur la modélisation avec SOFA (autres modèles, grandeurs physiques des ligaments) - validation - segmentation perfectible 60

61 Questions? 61

62 Initialisation des ligaments, vue frontale 62

63 Mise en place des éléments de la scène 63

64 Régions des attaches des ligaments 64

65 Résumé Fichier XML "SimuBones" Blender Fichier XML "SOFA" Export Base "mycorporisfabrica" 65

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