Academic Positions/Scholarships

  • 2014

    ADOBE Intern

    ADOBE San Francisco, US, Advisor: Wilmot Li

  • 2012 2011

    Beca de entrenamiento CIC (Scientific Research Training Scholarship)

    Tandil, Argentina, Advisor: Alejandro Clausse, Virginia Cifuentes

Education/Training

  • Ph.D. 2015

    Ph.D. in Computer Science

    INRIA / Université Nice Sophia Antipolis

  • Engineer's degree2012

    Systems Engineer

    Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

  • Programmer Analyst2011

    Programmer

    Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires

Papers in international conferences / journals

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WrapIt: Computer-Assisted Crafting of Wire Wrapped Jewelry

Emmanuel Iarussi, Wilmot Li, Adrien Bousseau
Journal Paper Conference Paper ACM Transactions on Graphics (TOG). SIGGRAPH ASIA 2015, November 2015, Kobe, Japan.


Abstract

Wire wrapping is a traditional form of handmade jewelry that involves bending metal wire to create intricate shapes. The technique appeals to novices and casual crafters because of its low cost, accessibility and unique aesthetic. We present a computational design tool that addresses the two main challenges of creating 2D wirewrapped jewelry: decomposing an input drawing into a set of wires, and bending the wires to give them shape. Our main contribution is an automatic wire decomposition algorithm that segments a drawing into a small number of wires based on aesthetic and fabrication principles. We formulate the task as a constrained graph labeling problem and present a stochastic optimization approach that produces good results for a variety of inputs. Given a decomposition, our system generates a 3D-printed custom support structure, or jig, that helps users bend the wire into the appropriate shape. We validated our wire decomposition algorithm against existing wire-wrapped designs, and used our end-toend system to create new jewelry from clipart drawings. We also evaluated our approach with novice users, who were able to create various pieces of jewelry in less than half an hour.

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BendFields: Regularized Curvature Fields from Rough Concept Sketches

Journal Paper Conference Paper ACM Transactions on Graphics (TOG). Presented at SIGGRAPH, August 2015, Los Angeles, CA, USA.


Abstract

Designers frequently draw curvature lines to convey bending of smooth surfaces in concept sketches. We present a method to extrapolate curvature lines in a rough concept sketch, recovering the intended 3D curvature field and surface normal at each pixel of the sketch. This 3D information allows us to enrich the sketch with 3D-looking shading and texturing. We first introduce the concept of regularized curvature lines that model the lines designers draw over curved surfaces, encompassing curvature lines and their extension as geodesics over flat or umbilical regions. We build on this concept to define the orthogonal cross field that assigns two regularized curvature lines to each point of a 3D surface. Our algorithm first estimates the projection of this cross field in the drawing, which is non-orthogonal due to foreshortening. We formulate this estimation as a scattered interpolation of the strokes drawn in the sketch, which makes our method robust to sketchy lines that are typical for design sketches. Our interpolation relies on a novel smoothness energy that we derive from our definition of regularized curvature lines. Optimizing this energy subject to the stroke constraints produces a dense non-orthogonal 2D cross field, which we then lift to 3D by imposing orthogonality. Thus, one central concept of our approach is the generalization of existing cross field algorithms to the non-orthogonal case. We demonstrate our algorithm on a variety of concept sketches with various levels of sketchiness. We also compare our approach with existing work that takes clean vector drawings as input.

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The Drawing Assistant: Automated Drawing Guidance and Feedback from Photographs

Conference Paper ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST), October 2013, St. Andrews, UK.

Abstract

We present an interactive drawing tool that provides automated guidance over model photographs to help people practice traditional drawing-by-observation techniques. The drawing literature describes a number of techniques to support this task and help people gain consciousness of the shapes in a scene and their relationships. We compile these techniques and derive a set of construction lines that we automatically extract from a model photograph. We then display these lines over the model to guide its manual reproduction by the user on the drawing canvas. Finally, we use shape-matching to register the user's sketch with the model guides. We use this registration to provide corrective feedback to the user. Our user studies show that automatically extracted construction lines can help users draw more accurately. Furthermore, users report that guidance and corrective feedback help them better understand how to draw.

Thesis

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Computer Drawing Tools for Assisting Learners, Hobbyists, and Professionals

Emmanuel Iarussi
PhD. Thesis

Abstract

Drawing is the earliest form of visual depiction. The goal of this thesis is to facilitate and accelerate drawing for amateurs as well as for expert designers and illustrators, employing computer graphics, image processing and interaction techniques. As this is a broad spectrum to tackle, we identify three specific problems related to drawing and propose computer tools to help users overcome the main challenges on each domain. In Chapter 2 we present an interactive drawing tool to help beginners practice drawing-by-observation techniques. We build on a number of traditional techniques to help people gain consciousness of the shapes in a scene. We automatically extract visual guides from a model photograph and offer corrective feedback to guide their reproduction in the drawing. In Chapter 3 we propose a tool that helps users create wire wrapped jewelry. This technique of handmade jewelry can be seen as a form of line drawing with metal wires. The presented method assist the user in the main challenges of creating 2D wire-wrapped jewelry from a drawing: decomposing the input into a set of wires, and bending the wires to give them shape. In Chapter 4 we propose a method to help designers enrich their drawings with color and shading. Professionals frequently draw curvature lines to convey bending of smooth surfaces in concept sketches. We exploit this information and extrapolate curvature lines in a rough concept sketch. This extrapolation allows us to recover the intended 3D curvature and surface normal at each pixel, which we use to compute shading and texturing over the sketch.

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Autómatas de lattice-Boltzmann para modelos de iluminación difusa aplicados a la detección de texturas en imágenes digitales

Emmanuel Iarussi
Degree Thesis

Abstract

Se propone una técnica para la detección y segmentación de texturas en imágenes digitales. Esta técnica está basada en lattice-Boltzmann, un método ampliamente difundido en la simulación de fluidos que ha sido recientemente utilizada en la creación de modelos de iluminación. A partir de la simulación de la dispersión lumínica en medios generados utilizando las imágenes que se pretenden procesar, y mediante el estudio de observables físicos generados desde la simulación lumínica, resulta factible la identificación de las diferentes texturas que las componen. La obtención del método de segmentación ha sido posible mediante la rigurosa aplicación del método científico al proceso de investigación. Esta tesis presenta el recorrido trazado a lo largo de la búsqueda del método y los resultados obtenidos con el mismo. En primer lugar, se sitúa en tema al lector a partir del marco teórico de cada uno de los temas abordados. A continuación tienen lugar las primeras aproximaciones de segmentación logradas mediante el algoritmo y se detallan, así mismo, los indicadores de calidad utilizados para medir cuantitativamente la efectividad del método. Luego son presentadas algunas discusiones que condujeron al perfeccionamiento y refinamiento de la calidad de los resultados. Dicha discusión da lugar a una nueva etapa de experimentación en la que, en particular, se encontró que el par de variables macroscópicas que mejor cuantifica la separación de texturas es entropía-velocidad. Los experimentos numéricos ensayados posibilitaron estimar la calidad de segmentaciones de imágenes de distintas índoles (sintéticas, naturales y mixtas). En promedio, la calidad de las segmentaciones (índice AOM) obtenidas para imágenes mixtas (sintéticas-naturales) es del 95%; mientras que, para imágenes completamente naturales es de 85%. Finalmente, se presenta el modo en que fue realizada la implementación computacional del algoritmo, las conclusiones y los trabajos futuros.

Papers in national conferences / journals

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Método de lattice-Boltzmann para segmentación de texturas de imágenes

Virginia Cifuentes, Emmanuel Iarussi, Alejandro Clausse
Journal Paper Mecánica Computacional XXXI. Noviembre 2012. Salta. Argentina. pp. 3027-3036.

Abstract

Se propone una técnica para la segmentación de imágenes digitales por textura basada en el método de Lattice-Boltzmann (LB) operando sobre la grilla de píxeles. LB es un autómata celular que representa el estado de cada celda (píxel) con 9 escalares que representan poblaciones de pseudopartículas transportándose entre celdas vecinas. En la presente aplicación se utilizó un autómata LB con un kernel lineal local de mezcla entre poblaciones. Esto implica que las partículas no interactúan entre sí sino con el medio en el que se propagan, el cual se representa usando las distribuciones de gris de los píxeles de cada vecindad. La distribución estacionaria de las poblaciones de fotones es usada para caracterizar las texturas por región. Se encontró que cada textura induce una relación particular entre la entropía y la velocidad media local, como una especie de ecuación de estado textural, la cual puede ser aplicada como criterio de segmentación por regiones. En experimentos numéricos preliminares sobre texturas imágenes sintéticas y naturales se alcanzaron calidades de segmentación del 95% y 85% respectivamente.

Modelo de iluminación en medios difusos basado en autómatas de lattice-Boltzmann para la detección de texturas en imágenes digitales

Emmanuel Iarussi, Virginia Cifuentes, Alejandro Clausse
Journal Paper Mecánica Computacional XXX. Noviembre 2011. Rosario. Argentina.

Abstract

Se propone un técnica para la detección y caracterización de texturas en imágenes digitales. Esta técnica está basada en lattice-Boltzmann, un método ampliamente difundido en la simulación de fluidos que ha sido recientemente utilizada en la creación de modelos de iluminación. A partir de la simulación de la dispersión lumínica en medios generados utilizando las imágenes que se pretenden procesar, y mediante el análisis de parámetros extraídos de dicha simulación, resulta factible la identificación y clasificación de las diferentes texturas que las componen.

Implementación de una Arquitectura de Microprocesador didáctica en VHDL

Cristian Torres, Maria Paula Frade, Emmanuel Iarussi
Conference Paper EST 2011, September 2011. Cordoba. Argentina.
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Pathfinding utilizando Algoritmos de Hormigas, Aplicado a laberintos 3D

Emmanuel Iarussi, Adrian Pereyra
Conference Paper 38 JAIIO, August 2009. Mar del Plata. Argentina

Slides and Notes

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Least-squares for Computer Graphics

Slides on least-squares for CG. Usage and implemetation. Example code based on Eigen++ and Qt available for download.
Class Notes

Grad School Teaching

  • 2015 2014

    Introduction to Human-Computer Interaction

    Teaching Assistant, IUT - Université de Nice Sophia-Antipolis.

  • 2011 2010

    Computer Architecture I

    Teaching Assistant, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas. Third-year Systems Engineering course.

  • 2011 2009

    Software Development Methodologies I

    Teaching Assistant, Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires, Facultad de Ciencias Exactas. Third-year Systems Engineering course.