Figure

Objet

Dans le contexte d'environnements industriels complexes et hostiles, l'utilisation de la réalité virtuelle pour la formation et la préparation d'interventions humaines s'est révélée bénéfique. Cependant, garantir une qualité de rendu et d'animation satisfaisante pour des navigations virtuelles suppose la prise en compte de deux problèmes clefs de la gestion de scènes : 1) la quantité et qualité des détails qui servent à l'affichage d'un objet doivent être dépendantes du point de vue ; 2) il faut gérer les phénomènes d'occultations entre objets pour n'afficher que ceux qui sont visibles à un instant donné. Notre approche propose d'intégrer ces deux problèmes, en s'appuyant sur certaines des caractéristiques propres à ces installations industrielles. Cette recherche est menée dans le cadre d'un contrat avec la Direction des Etudes et Recherches d'EDF.

Description

Afin de simplifier sous certaines conditions l'affichage d'une scène, divers auteurs proposent de réduire la facettisation des objets qui la composent. Ces algorithmes restent souvent insatisfaisants car leurs méthodes de simplification respectent assez mal la topologie des objets [1]. En fait, les scènes qui nous intéressent contiennent un grand nombre de réseaux techniques (tuyauterie, chemin de câblage, ventilation). Des portions entières de la base de données peuvent donc être représentées comme des assemblages complexes de quelques primitives simples qu'il est possible de facettiser de façon adaptative en fonction du point de vue. Toutefois, pour éviter l'apparition d'artefacts visuels, il importe d'assurer une certaine ``continuité'' dans la facettisation des primitives d'un même réseau. Pour ce faire, nous proposons que l'assemblage des primitives soit décrit par un graphe de leurs connexions. Si l'on définit alors des méthodes pour faire varier de connexion à connexion la densité de facettisation des primitives, il devient possible d'utiliser un tel graphe pour déterminer un maillage ``continu'' qui, pour des conditions d'observation données, contiendra un nombre minimal de facettes. Ce type de graphe permet en outre de gérer plus aisément les textures, simplifiées ou non, des primitives connectées. En termes d'occlusions entre objets, le principe consiste à décrire dans la base de données les relations de visibilité entre les différentes parties de la scène. Néanmoins, les relations de visibilité entre les salles d'un bâtiment doivent par exemple être complétées par celles qui existent entre le capot protecteur d'un moteur et les pièces qui composent son mécanisme. Outre ce problème de granularité, c'est au sein de ce processus de gestion des occultations que nous proposons d'articuler les propagations des contraintes de facettisation dans les graphes de connexion des primitives. Ainsi, ces propagations de contraintes pourront être limitées à la facettisation des seules primitives visibles.

Résultats et perspectives

La réalisation du prototype de ce système vient de commencer, mais certains aspects de notre approche sont encore à finaliser. Par exemple, comment établir la validité des connexions existantes et déterminer la création de nouvelles connexions d'un graphe, lorsque l'utilisateur est en train de manipuler l'une ou l'autre des primitives associées à ce graphe ? Par ailleurs, s'il est établi que la densité des points sera définie à chaque connexion, comment évaluer l'écart maximal qui pourra être toléré entre les densités des deux extrémités d'une primitive et, si cet écart est trop grand, en combien de tronçons la primitive devra-t-elle être facettisée pour rendre progressif cet écart ? Pour répondre à certaines de ces questions, une évaluation ergonomique est prévue par EDF pour déterminer les critères perceptifs et cognitifs qui rendent inacceptables certaines simplifications pour l'accomplissement de la tâche.

Référence

[1] Mike Krus, Patrick Bourdot, Françoise Guisnel, Guillaume Thibault ``Levels of Detail & Polygonal Simplification''. ACM's Crossroads 3(4), Summer 1997.

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