Sommaire

1. À propos
   • Objectifs
   • Structure du projet
   • Librairies utilisées
2. Compiler le projet
   • Prérequis
   • Installation
   • Build & exécution
3. Application
   • Fonctionnalités globale
4. Démo courbe de Bézier
5. Démo patche de Bézier
6. Démo surface implicite (SDF)

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À propos

Ce projet a été réalisé dans le cadre de l'unité d'enseignement "Modélisation Géométrique" en Master 2 ID3D à l'Université Claude Bernard Lyon 1, Villeurbanne.

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Objectifs

Génération de surfaces maillées

• Générer des surfaces maillées à partir d’un ensemble de points ou de courbes de contrôle.

Surfaces de révolution et d’extrusion

• Générer des surfaces d’extrusion à partir d’une courbe génératrice.

Modélisation à l’aide de surfaces implicites

• L’objectif est de modéliser des SDF à l’aide d’un arbre de construction hiérarchique

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Structure du projet

  ├── data                  
  |   ├── obj                 # Les maillages sont sauvegardés ici. 
  |   └── shaders             # Shaders utilisés pour le rendu avec GKit.
  ├── src                   # Code 
  |   ├── Include             # Fichiers .h.  
  |   |   └── ...
  |   ├── Source              # Fichiers .cpp.  
  |   |   └── ...
  |   ├── CMakeLists.txt      # Fichier de configuration CMake. 
  |   └── main.cpp              
  ├── vendor 
  |   ├── exprtk # Exprtk lib
  |   ├── gkit   # Gkit lib
  |   └── imgui  # ImGUI lib
  ├── .gitignore            # Fichier .gitignore.
  ├── CMakeLists.txt        # Configuration Cmake.
  ├── imgui.ini             # Configuration ImGui.
  └── README.md             # Fichier README du projet.

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Librairies utilisées

Le projet est en C++. Les librairies utilisées sont listées ci-dessous :

• GKit : Utilisé pour visualiser les maillages générés.
• ImGUI : Utilisé pour gérer l'UI de l'application.
• exprtk - C++ Mathematical Expression Toolkit Library : Utilisé pour parser une chaînes de caractères en une expression arithmétique.

Ces librairies sont accessibles dans le répertoire vendor.

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Compiler le projet

Ce projet ne compile que sous Linux.

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Prérequis

GKit utilise SDL2 et Glew :

sudo apt install libsdl2-dev libsdl2-image-dev libglew-dev

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Installation

1. Cloner le dépôt

git clone https://github.com/tgrillon/modgeo.git

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Build & exécution

1. Build le projet avec cmake :

   cmake -B build -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release && cmake --build build/ -t modgeo -j 12

2. Lancer l'application :

   ./build/modgeo 

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Application

L'application utilise ImGui qui permet d'avoir une interface modulable avec des fenêtres dockables :

Trois fenêtres

• La fenêtre de statistiques
• Le panneau de contrôle où l'utilisateur peut accéder aux démos et a accès à différents paramètres.
• La fenêtre de rendu où le maillage est visualisé.

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Fonctionnalités globales

• a : Menu bar
  • 1 : Quitter l'application.
  • 2 : Afficher/Masquer l'interface utilisateur.
  • 3 : Mode sombre/clair.
• b : Performances
  • 1 : Image par secondes.
  • 2 : Temps CPU.
  • 3 : Temps GPU.
  • 4 : Frame rate.
• c : Geométrie
  • 1 : Nombre de triangles.
  • 2 : Nombre de sommets.
  • 3 : Temps de polygonisation.
• e : Paramètre de scène
  • 1 : Taille de sommet.
  • 2 : Taille d'arête.
  • 3 : Couleur de fond, des sommets, des arêtes, etc...
• f : Sauvegarde de maillage
  • 1 : Nom du fichier.
  • 2 : Sauvegarder le maillage au format OBJ. Le fichier est sauvegardé dans le répertoire data/obj.

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Démo courbe de Bézier

Cette démo permet de jouer avec des courbe de Bézier.

• c : Géométrie
  • 4 : Nombre de points de contrôle.
• g : Paramètres
  • 1 : Résolution du maillage.
  • 2 : Nombre de points de contrôle.
  • 3 : Fonction de génération de points sur l'axe X.
  • 4 : Fonction de génération de points sur l'axe Y.
  • 5 : Fonction de génération de points sur l'axe Z.
  • 6 : Afficher/Masquer les faces, les arêtes, les sommets et la courbe suivie par la spline.
  • 7 : Fonctrion radiale pour la surface de révolution.
  • 8 : Générer le maillage.

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Démo patche de Bézier

Cette démo permet de jouer avec des patches de Bézier.

• g : Paramètres
  • 1 : Afficher/Masquer la grille suivie par le patche.

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Démo surface implicite (SDF)

Cette démo permet de jouer avec des surfaces implicites (SDF).

• h : Paramètres
  • 1 : Construction de l'arbre.
    • 1.1 : Affiche la primitive ainsi que l'opérateur sélectionné pour la construction de l'arbre.
    • 1.2 : Sélection d'une primitive à ajouter dans l'arbre de construction.
    • 1.3 : Sélection d'un opérateur binaire (Union, Intersection, Différence, etc...).
    • 1.4 : Sélection d'un opérateur unaire (Coque, etc...).
    • 1.5 : Ajouter une transformation (Translation, Rotation, Homothétie, etc...).
  • 2 : Modification de l'arbre.
    • 2.1 : Modification des paramètres de la primitive.
    • 2.2 : ....
  • 3 : Paramètres de la boîte utilisée pour l'algorithme d'approximation du maillage de la surface implicite.
  • 4 : Afficher la boîte.
  • 5 : Générer/Supprimer le maillage correspondant à la surface implicite décrit par l'arbre.

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Exemple

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