Modélisation automatique de zones urbaines

Urban zone automatic modelling

• Auteur / Autrice : Mathieu Larive
• Direction : Véronique Gaildrat
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Traitement d'images -- Techniques numériques

Modèles mathématiques

Réseaux urbains

Urbanisme

Mots clés libres

Synthèse d'images

Réalité virtuelle

Modélisation

Architecture

Urbanisme

Méthodes procédurales

Modélisation déclarative

Résumé

La modélisation précise de zones urbaines étendues représente un défi en informatique graphique. Une ville réelle répond à des règles de construction (implicites ou explicites) et reflète souvent de multiples influences historiques, culturelles et sociales à travers le temps. Atteindre une précision suffisante pour qu'une ville virtuelle soit crédible, pour un utilisateur la visitant au niveau du sol, demande une modélisation extrêmement détaillée qui exige bien trop de temps et d'efforts de la part d'un concepteur même expérimenté. L'émergence de nouveaux problèmes liés à l'urbanisation de masse, tels que l'influence des rayonnements électromagnétiques, la préparation de plans d'évacuation ou la prévision de l'évolution nécessaire des moyens de transports urbains, entraîne des besoins croissants en matière d'études et de prévisions. La capacité à générer rapidement des maquettes virtuelles crédibles permet de répondre à ces besoins et constitue donc un sujet d'avenir appelé à se développer car les résultats actuels ne satisfont pas les critères précédemment définis. Nous présentons donc en premier lieu une synthèse des travaux dans ce domaine. Cette synthèse est décomposée selon six étapes de génération, les résultats de chaque étape représentant un niveau de détail logique de la zone urbaine. Nos travaux portent principalement sur deux étapes distinctes du processus de génération d'une zone urbaine virtuelle. La première étape étudiée traite du placement automatique du mobilier dans une pièce. Nous présentons une étude de l'application de méthodes issues de la recherche locale pour résoudre le placement d'objets au sein d'un problème défini par des contraintes. Les objets traités sont définis par leur boîte englobante, et peuvent prendre une orientation quelconque (non isothétique). Nous décrivons également le modeleur déclaratif DEMONS LE qui a été développé pour évaluer la pertinence de cette approche. La seconde étape étudiée traite de la génération automatique d'extérieurs de bâtiments (façades, fondations et toits). . .

The precise modelling of vast urban zones represents a challenge in graphic computing. A real city satisfies construction rules (implicit or explicit) and often depends on multiple influences (historical, cultural and social) throughout the time. Modeling of realistic towns is a real challenge for computer graphics. Modeling a virtual city which is detailed enough to be credible for a visitor is a huge task that requires thousands of hours of work. Recent applications in virtual reality, video games and simulation of city expansion as well as the emergence of new problems due to the urbanization, such as the influence of electromagnetic radiations, the preparation of evacuation policy and the forecast of the urban transportation network, creates increasing needs in term of digital mock-ups studies and forecasting. The capacity to quickly generate credible digital city models helps the user to fulfill these needs. First of all we present a synthesis of the researches in this domain. This synthesis is decomposed according to six generation stages, the results of each stage represents a logical level of detail of the urban zone. Our works concern mainly two distinct stages from the process of generation of a virtual urban zone. The first studied stage deals with the automatic layout of the furniture in a room. We present a study of the application of methods stemming from the local search to resolve the layout of objects within a problem defined by constraints. The handled objects are defined by their bounding box, and can take some orientation (not isothetic). . .