Le maillage facile
Pascal Jean Frey/Paul-Louis George
Hermes Science
1 Généralités
13
1.1 Premières définitions et propriétés14
1.2 Existence, problème en deux dimensions16
1.2.1 Polygone convexe17
1.2.2 Polygone arbitraire17
1.3 Existence, problème en trois dimensions18
1.3.1 Deux pommes de terre, un couteau18
1.3.2 Le polyèdre de Schönhart20
1.3.3 Existence : un problème non trivial20
1.3.4 Conséquences21
1.4 Notion de qualité21
1.4.1 Qualité géométrique pure22
1.4.2 Qualité d'approximation d'un maillage de
surface23
1.4.3 Qualité pour une application donnée23
2 Mailler un domaine polygonal
27
2.1 Une méthode de construction intuitive28
2.2 Une première méthode automatique,
l'avancée de front28
2.3 Une seconde méthode automatique,
la décomposition par arbre30
2.4 Une dernière méthode automatique,
la triangulation de Delaunay33
2.5 Un exemple, trois méthodes,
trois résultats36
2.6 Compléments38
2.6.1 Maillage en quadrangles d'un domaine arbitraire39
2.6.2 Maillage isotrope sous contrôle de taille39
2.6.3 Maillage anisotrope42
2.6.4 Maillage et dualité44
3 Mailler un domaine polyédrique
47
3.1 Méthode par avancée de front49
3.2 Méthode de décomposition par arbre50
3.3 Méthode de type Delaunay52
3.4 Retour sur les problèmes de terminaison53
3.5 À géométrie spécifique,
méthode spécifique55
3.6 Compléments55
3.6.1 Couplage des méthodes56
3.6.2 Maillage par blocs57
3.6.3 Maillage en hexaèdres57
3.6.4 Maillage isotrope sous contrôle de taille59
3.6.5 Maillage anisotrope60
3.7 Quelques exemples61
4 Le maillage des surfaces
67
4.1 De la géométrie68
4.1.1 Un exemple, plusieurs résultats68
4.1.2 Description des surfaces70
4.1.3 Étude des surfaces71
4.1.4 Comportement local d'une surface73
4.2 ... au maillage géométrique74
4.2.1 Approximation géométrique76
4.2.2 Métriques géométriques76
4.2.3 Calcul des longueurs d'arêtes77
4.2.4 Maillage géométrique unité78
4.3 Trois approches, un seul objectif78
4.3.1 Surfaces paramétrées78
4.3.2 Surfaces implicites81
4.3.3 Surfaces discrètes83
4.4 Évaluer la qualité d'un maillage de surface85
4.4.1 Quelques critères géométriques86
4.4.2 Qualité en taille87
4.5 Quelques exemples pour comprendre87
5 Quelques applications
97
5.1 Simulation numérique98
5.1.1 Mécanique des fluides98
5.1.2 Schéma d'adaptation99
5.1.3 Maillage régulier et métrique100
5.1.4 Illustration101
5.2 Simplification géométrique et réalité virtuelle105
5.2.1 Simplification de maillage de surface106
5.2.2 Algorithme de simplification107
5.2.3 Application à la visualisation de terrains107
5.3 Triangulation des images couleurs109
5.3.1 Compression d'image109
5.3.2 La triangulation de Delaunay112
5.3.3 Schéma général112
5.3.4 Intérêt pratique113
5.4 Des voxels au maillage : imagerie médicale113
5.4.1 Images discrètes et isosurfaces115
5.4.2 Construction d'un maillage géométrique115
5.4.3 Simplification du maillage116
5.5 Autres applications118
5.5.1 Définition de surfaces moléculaires118
5.5.2 Simulation de forgeage d'une pièce118
5.5.3 «Morphing» de surfaces121
6 Calculs géométriques et ordinateurs
125
6.1 Précision numérique126
6.1.1 Sur le calcul d'un volume127
6.1.2 Appartenance d'un point à un segment130
6.2 Localisation : ne pas tomber dans un puits131
6.3 Sur le choix d'une structure de données de calcul133
6.3.1 Construire un tableau «naïf» d'arêtes133
6.3.2 Savoir si une arête est dans ce tableau133
6.3.3 Construire un tableau d'arêtes astucieux134
6.3.4 Savoir si une arête est dans ce tableau135
6.3.5 Pile, queue et consorts136
6.4 Sur le choix d'une structure de données139
6.4.1 Classe ?139
6.4.2 ... versus données naturelles140
7 Exercices et jeux autour du maillage
143
7.1 Combien de143
7.2 Subtilités des triangulations et maillages de
Delaunay153
7.3 Combien de simplexes ?159
Bibliographie
165
Index des notations
171
Index
175