Il s'agit du développement de nouveaux fondements géométriques et numériques pour le Skin model. Ces travaux sont une extension des théories de la modélisation solide développées par Requicha dans les années 80, à la base de la CAO mécanique.

Il s'agit d'une contribution majeure dans le domaine à travers la mise en place d'une approche de modélisation à deux niveaux (prédiction et observation). Durant la phase de prédiction, les écarts géométriques sont modélisés à travers une approche dite locale-globale intégrant les fondements de la géométrie différentielle (Repère de Darboux Augmenté), de techniques statistiques (Analyse en Composantes Principales, échantillonnage de Gibbs, champs aléatoires) et la modélisation de formes (surfaces quadriques). La phase d'observation quant à elle exploite les techniques existantes d'analyse statistique des formes (KDE/PDM) et permet de guider la simulation numérique par le choix optimal d'essais numériques à réaliser.

Les travaux menés dans le cadre de la thèse de M. Zhang ont permis de définir un nouveau cadre de représentation et de traitements géométriques à base de géométrie discrète ou numérique. Des représentations à base de maillages polyédriques (triangulaires) ont permis de couvrir les opérateurs définis dans la norme ISO 17450-1 (partition, filtrage, extraction, association, collection, construction) et de proposer une correspondance entre les concepts fondamentaux de la spécification géométrique des produits et les techniques développées en géométrie numérique. Les travaux de thèse de H. Zhao illustrent bien l'opérationnalisation du concept de partition à travers le développement d'une méthode exploitant la géométrie différentielle discrète (courbures discrètes, tenseur de courbure et indice de forme).