mercredi 16 - jeudi 17 octobre 1996
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse
Université Paul Sabatier
118, route de Narbonne, 31062 TOULOUSE Cedex
Organisation :
Les 5èmes journées de travail du GT-RV se sont déroulées à l'Institut de Recherche en Informatique de Toulouse du 16 au 17 octobre 1996. 48 participants provenant de 30 équipes différentes provenant de toute la France y ont participé.
Ces journées ont été marquées par l'édition d'actes rendue possible par le parrainage du Conseil Général de la Haute Garonne et de la société CISI. Un séminaire industriel a permis de présenter les derniers produits des sociétés Sense8 et de Medialab. La visite du laboratoire d'essais et d'intégration de l'Aérospatiale nous a permis de découvrir des activités de simulation à une autre dimension - celle d'un gros avion. À noter que plusieurs exposés ont eu pour sujet l'utilisation des techniques de réalité virtuelle pour le prototypage industriel. Nous avons d'ailleurs pu en voir concrètement des démonstrations (CISI, CERN). Celles-ci se sont terminées par un très beau spectacle de marionnettes << virtuelles >> (Animação et IRIT).
La plupart des contributions de ces journées se trouvent ci-dessous sous forme de fichiers PostScript compressés.
Fichier PostScript compressé (9 144 octets).
Gérard Subsol (EPIDAURE, INRIA, Sophia Antipolis)
Fichier PostScript compressé (75 541 octets).
Marie-Odile Berger (ISA, INRIA-CRIN, Nancy)
Nous présentons les travaux du projet ISA en synthèse d'image et en réalité augmentée dans le cadre de l'ingénierie architecturale et urbaine : simulation de l'insertion d'un projet dans son environnement par composition de séquences vidéo et de synthèse, simulation des échanges radiatifs dans un environnement structuré complexe.
Fichier PostScript compressé (384 307 octets).
Stéphane Donikian (SIAMES, IRISA, Rennes)
Effectuer des simulations dans un environnement urbain nécessite de pouvoir simuler le comportement d'entités autonomes comme les êtres humains par exemple. Dans notre cas, nous nous intéressons à la simulation de conduite dans un milieu urbain. Ceci nécessite de pouvoir définir le comportement de pilotes de véhicules et de piétons. De tels entités sont capables de percevoir leur environnement, de décider de leur propre comportement et d'agir tant sur elles-mêmes que sur leur environnement. Dans la plupart des travaux existant, l'interaction que peut avoir une entité avec son environnement est relativement faible, du fait du confinement de la représentation de l'environnment virtuel à son niveau géométrique.
Nous avons proposé un modèle de représentation qui permet de traiter conjointement trois représentations de l'environnement : sa géométrie, sa topologie et sa sémantique. Un modeleur, appelé VUEMS (Virtual Urban Environment Modeling System) a été réalisé sur la base de ce modèle. Afin de pouvoir générer des environnements les plus réalistes possibles, ce modeleur prend en entrée des informations réelles issues de bases de données topographiques (précision au 1/500è) au format Ascodes, ainsi que des plans numérisés de la voirie (précision au 1/200è) et le fonctionnement des différents carrefours à feux. Les sorties du modeleur, outre un format de sauvegarde interne sont la génération d'une base de données orientée objet (utilisée par une plate-forme de simulation réalisée dans l'équipe) et un représentation tridimensionnelle de la scène au format Inventor.
Nous nous proposons de présenter ce modeleur, ainsi que succinctement l'environnement de simulation développé actuellement au sein du projet SIAMES.
Fichier PostScript compressé (401 975 octets).
Valentin Popov et Lozka Popova (IRCOM-SIC, Poitiers)
L'objectif de notre travail est de proposerune méthode intégrée de modélisation de scènes basée sur la structuration des informations pertinentes des scènes et leur traitement stratégique. Il s'agit de proposer des techniques cognitives et connexionnistes permettant aux concepteurs de faciliter leur travail en utilisant l'expérience d'autres concepteurs ou des spécialistes du domaine. C'est un processus évolutif et incrémental de génération et de validation des solutions à partir d'une description sémantique des propriétés des scènes de haut niveau, l'apprentissage de solutions déjà acceptées et leurs modification en accord avec d'autres exigences. La création, la modification et la justification de variantes de solutions-candidates est facilitée par l'utilisation d'heuristiques probabilistes et connexionnistes.
Fichier PostScript compressé (168 960 octets).
Éric Bouvier (Arscimed-IRIT, Paris)
Kinema/Way est un logiciel permettant de simuler les flux de piétons. Le modèle utilisé est basé sur un système de particules en interactions (chaque individu de la foule est représenté par une particule). Les particules sont soumises aux lois de la physique qui ont été étendues pour définir des règles de comportement. Les caractéristiques du modèle en font un outil très adapté à lanimation et la visualisation temps réel de la foule : Suivi individuel de chaque personne dans la foule. Performance permettant de traiter plusieurs milliers de personnes par seconde Modification temps réel possible des paramètres définissant le comportement de la foule. Environnement définit par des fichiers aux formats DXF. Nous présenterons le modèle que nous avons développé ainsi quune application de réalité virtuelle dans laquelle est simulée le comportement de plusieurs dizaines de milliers de personnes se rendant au futur Stade de France. La simulation est calculée sur un ordinateur parallèle à 16 processeurs qui communique les positions de la foule à une station graphique haute performance chargée de l'affichage.
Fichier PostScript compressé (417 574 octets).
Alain Grumbach (ENST, Paris)
La communication débute par quelques considérations générales relatives aux aspects cognitifs d'une situation de réalité virtuelle, en particulier pour ce qui concerne l'interaction entre un opérateur et un monde virtuel. La modélisation de l'interaction s'appuie sur le triangle sémiotique (référent, signifiant, signifié).
Dans un second temps, nous évoquons un projet de recherche relatif à l'assistance a l'interaction entre un opérateur et un monde virtuel de type télé-operation. Par exemple, lors d'une opération délicate comme la saisie d'un objet, le système détecte l'intention de l'opérateur, et après confirmation, déclenche une procédure automatique destinée à effectuer la manoeuvre délicate de manière automatique. Sur le plan technique, ce projet conduit à étudier les techniques d'intelligence artificielle symbolique et connexionniste appropriées pour prendre en compte cette assistance.
Fichier PostScript compressé (664 575 octets).
Cédric Dumas (LIFL, Lille)
Nous présentons un modèle d'interface de travail en trois dimensions. Nous utilisons les techniques de la synthèse d'images temps réel, en tirant partie des possibilités de matériels récents (périphériques et accélérateurs 3D). Notre champ d'application est le travail coopératif synchrone, domaine où les participants sont amenés à communiquer de manière simultanée en partageant toutes sortes de documents. Nous nous plaçons dans un cadre 'Bureautique' avec une interface qui recrée virtuellement les conditions d'une réunion, en augmentant (par rapport au monde réel) les possibilités des utilisateurs. L'environnement de travail est constitué d'un espace semi-circulaire délimité soit par des plans rectangulaires pour projeter pour des documents 2D, soit par des zones d'espace 3D pour y placer des objets. On y place également les interlocuteurs sous formes de clones, représentation 3D animée comprenant tête, buste et bras. L'espace intérieur (la table) sert d'espace de travail, on peut y naviguer en trois dimensions (à l'aide d'un périphérique adapté), y manipuler et travailler sur des objets 3D, directement ou via des widgets. Nous devons tenir compte des contraintes dues à la perception de l'utilisateur. Introduire la troisième dimension, impose par exemple de pouvoir se déplacer sans être désorienté. Les activités partagées également nous amènent par exemple à organiser l'espace pour tout percevoir, ne rien masquer (comme les fenêtres le font entre elles en deux dimensions). Nous avons défini une série de concepts pour répondre aux nouvelles exigences de notre environnement.
Fichier PostScript compressé (777 819 octets).
Jérôme Duchon (CISI, Toulouse)
PROVIS est une application developpee pour en collaboration avec le CNES qui doit permettre de faciliter le prototypage de satellite dans les phases amont des projets. Le logiciel s'appuie sur plusieurs concepts :
- une visualisation 3D interactive des prototypes,
- une interface de type "realite virtuelle semi-immersive" (Spaceball, lunettes stereoscopiques CrystalEyes VR),
- des donnees encapsulees dans des objets (notions de classe et de hierarchie),
- des informations de type multimedia (3D, son, video, images, textes, schemas, liens URL...) couvrant tous les genres de donnees qui gravitent dans les avant-projets.
La visualisation 3D des prototypes offre une confirmation visuelle des idees et des concepts echafaudes par les ingenieurs. L'interactivite leur permet d'aller plus loin dans l'exploration visuelle du projet : tester l'integration et l'encombrement d'un equipement dans le prototype, definir et exploiter des liaisons mecaniques entre les parties mobiles du satellite ou encore acceder et enrichir de la documentation en ligne en se focalisant sur tel ou tel composant du prototype.
La representation et la manipulation 3D des informations sont rendues plus naturelles par l'interface retenue : la vision stereoscopique permet de lever nombre d'ambiguites liees l'affichage sur une surface 2D (Est-ce que tel equipement se situe bien derriere tel autre equipement ?); tandis que la Spaceball donne a l'utilisateur la faculte de deplacer et d'orienter les objets ou le point de vue intuitivement dans l'espace. Cette interface que l'on peut qualifier de "semi-immersive", permet a l'utilisateur de travailler plusieurs heures sur PROVIS sans subir les problmes de confort engendre par les casques immersifs (fatigue oculaire, poids excessif) et les gants de donnees (fatigue musculaire car le bras ne repose pas sur le bureau). La vision stereoscopique a l'aide de lunettes est aussi une solution bien moins couteuse que celle des casques. Elle permet, de plus, de faire partager la vision tri-dimensionnelle d'une scenea plusieurs intervenants sur un meme ecran.
La representation visuelle 3D est en fait la partie immergee d'un objet regroupant d'autres attributs : attributs physiques (masse, puissance electrique), attributs fonctionnels (A quel sous-systeme appartient l'objet ?), attributs documentaires (commentaires textuels et vocaux, schemas, liens URL...). L'enveloppe graphique est une metaphore d'acces aux autres donnees ; concretement, on y accede en designant physiquement tel ou tel composant du prototype. Chaque objet est memorise au sein d'une bibliothque ; il peut alors servir de composant de base sur un nouveau prototype : la plate-forme du satellite est par exemple parfois reprise d'un projet l'autre.
Fichier PostScript non disponible.
Jean-Francis Balaguer (CERN, Genève)
CERN is about to start building the LHC (Large Hadron Collider), which at its completion, in the year 2004, will be the world's largest machine for High Energy Physics. In order to evaluate and promote the use of virtual environment technology as a tool to help design, build and maintain the LHC premises and equipment, a pilot project was started in January 94 by the Computer & Network and the Accelerator Technologies di visions, under the name VENUS (Virtual Environment Navigation in the Underground Sites). In this talk, we review the use of interactive visualization for the virtual prototyping, networked design integration, territory impact study and assembly planning and control. We also briefly describe the i3D system, a tool that we are developing for the needs of the VENUS project, and that combines the 3D input and high-performance rendering capabilities of high-end VR systems with the data-fetching capabilities of network browsers.
Fichier PostScript non disponible.
Ivan Bricault (TIMC, IMAG, Grenoble)
La methode de choix pour explorer l'arbre bronchique est la bronchoscopie. Elle permet en effet une inspection visuelle des bronches, et constitue egalement une modalite peu invasive pour la rialisation de gestes diagnostiques tels que les ponctions-biopsies. Cependant, l'information disponible lors d'un examen a pour limites la paroi des bronches.
En revanche, grace au scanner, il est possible d'acquerir des informations morphologiques tres precises sur l'arbre bronchique, ainsi que sur son environnement et ses pathologies.
L'interet de la bronchoscopie assistee par ordinateur consiste a fusionner ces deux sources de donnees : on peut ainsi guider une ponction, lors d'une bronchoscopie, pour atteindre une tumeur qui n'etait visible que sur les images scanner.
Ainsi, l'assistance de la bronchoscopie va comporter deux grandes etapes :
* Tout d'abord, l'aide a la navigation doit permettre a l'operateur de se reperer dans l'arbre bronchique et de se rendre a l'endroit souhaité (en particulier, a proximite d'une tumeur a biopsier).
* Ensuite, l'aide a la ponction doit faciliter le geste de l'operateur en lui proposant une realite augmentee. Pour cela, l'ordinateur pourra utiliser une reconstruction endoscopique virtuelle des bronches et de leur environnement, generee a partir des donnees scanner. L'etape fondamentale consiste en une operation de fusion, afin de presenter les informations scanner qui correspondent precisement a la vue bronchoscopique du moment.
Fichier PostScript compressé (1 379 643 octets).
Jean-Luc Dugelay (EURECOM, Sophia Antipolis)
Deux projets lies a l'imagerie virtuelle ont debute a EURECOM: TRAIVI et CYBERnet. TRAIVI est un projet de tele-virtualite qui a pour objectif de creer et de gerer des espaces virtuels de reunion. En traitement video, sont particulierement etudiees: les techniques de clonage et de spatialisation video. Le clonage des visages est realise par une cooperation entre l'analyse et la synthese, et utilise un modele "CYBERWARE" pour la restitution du locuteur. La spatialisation video permet de reconstruire des points de vue fictifs d'un espace de reunion reel a partir d'un ensemble de vues de reference. CYBERnet est un projet de gestion de reseau utilisant une interface RV. L'idee de base est de permettre a l'administrateur d'evoluer dans un environnement tridimensionnel anime dans lequel les objets representes, les attributs de visualisation et les mouvements sont representatifs du reseau reel.
Fichier PostScript compressé (1 032 365 octets).
Jean Segura (journaliste scientifique, Paris)
Fichier PostScript non disponible.
Fichier PostScript compressé (24 926 octets).
Fichier PostScript compressé (203 127 octets).
Fichier PostScript compressé (15 007 octets).