Analyse de la variabilité de la forme du corps humain à partir de données anthropométriques tridimensionnelles

• Main Author: Ben Azouz, Zouhour
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2005
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/342/1/BEN_AZOUZ_Zouhour.pdf

Les informations concernant la forme du corps humain sont fondamentales pour divers secteurs, notamment la conception de vêtements, d'automobiles et d'espaces de travail. Ceci justifie le rôle de l'anthropométrie qui est définie comme étant l'étude de mesures effectuées sur le corps humain. Traditionnellement les données anthropométriques manquent d'information sur la forme du corps humain et sont fastidieuses à prendre. Les systèmes denumérisation de surface permettent de surmonter ces problèmes en générant des modèles 3D de corps humain à haute résolution en une dizaine de secondes. Ces systèmes ont révolutionné le domaine de l'anthropométrie et favorisé la tenue de projets de numérisation de corps humain tel que le projet CAESAR. Pour rendre les modèles 3D de corps humain utiles pour les concepteurs dans divers secteurs, il est essentiel de convertir le grand nombre de points de surface numérisés en une quantification compacte de la forme humaine. Les travaux publiés dans ce contexte font appel à des points de repère anatomiques pour développer une telle description. Une localisation efficace des points de repère sur les modèles 3D nécessite leur marquage sur le corps humain préalablement à la numérisation. Ce procédé sera éventuellement éliminé des futurs projets de numérisation à cause de sa lenteur. Dans cette thèse on propose une méthode pour analyser la variabilité de la forme du corps humain au sein d'une population ciblée sans utilisation de points de repère anatomiques. Nous proposons d'abord un algorithme de fermeture des trous des modèles 3D. Ces troussont principalement dus à l'occlusion de certaines parties du corps humain au cours dela numérisation. Ensuite nous avons développé une quantification compacte de la forme humaine par application de l'analyse en composantes principales (ACP) sur une représentation volumétrique des modèles 3D d'une population donnée. La représentation volumétrique fournie une correspondance entre les différents modèles sans recours aux points de repère. L'ACP permet d'extraire un nombre réduit de composantes principales qui forment une base orthonormale de l'espace de forme du corps humain. Chaque modèle 3D peut être décrit et reconstruit à partir des coefficients de sa projection sur cette base. Les composantes extraites représentent les principaux modes de variation de la forme humaine dans l'ensemble des modèles 3D étudié. Enfin, nous proposons un outil pour visualiser ces modes afin de comprendre la variation de forme qu'ils induisent.