Structures de données cinétiques pour la modélisation géométrique d’environnements urbains

La modelisation geometrique d'objets urbains a partir de mesures physiques et leur representation de maniere efficace, compacte et precise est un probleme difficile en vision par ordinateur et en infographie. Dans la litterature scientifique, les structures de donnees geometriques a l'interface entre les mesures physiques en entree et les modeles produits en sortie passent rarement a l'echelle et ne permettent pas de partitionner des domaines fermes 2D et 3D representant des scenes complexes. Dans cette these, on etudie une nouvelle famille de structures de donnees geometrique qui repose sur une formulation cinetique. Plus precisement, on realise une partition de domaines fermes en detectant et en propageant au cours du temps des formes geometriques telles que des segments de droites ou des plans, jusqu'a collision et creation de cellules polygonales. On propose en particulier deux methodes de modelisation geometrique, une pour la vectorisation de regions d'interet dans des images, et une autre pour la reconstruction d'objets en maillages polygonaux concis a partir de nuages de points 3D. Les deux approches exploitent les structures de donnees cinetiques pour decomposer efficacement en cellules soit un domaine image en 2D, soit un domaine ferme en 3D. Les objets sont ensuite extraits de la partition a l’aide d’une procedure d’etiquetage binaire des cellules. Les experiences menees sur une grande variete de donnees en termes de nature, contenus, complexite, taille et caracteristiques d'acquisition demontrent la polyvalence de ces deux methodes. On montre en particulier leur potentiel applicatif sur le probleme de modelisation urbaine a grande echelle a partir de donnees aeriennes et satellitaires.