Une proposition hétérogène basée sur les données pour la généralisation et la visualisation des villes procédurales en 3D

A heterogeneous data-based proposal for procedural 3D cities visualization and generalization

• Auteur / Autrice : Noura El Haje
• Direction : Jean-Pierre Jessel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mathématiques et Informatique
• Date : Soutenance le 14/06/2018
• Etablissement(s) : Toulouse 3
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, informatique et télécommunications (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse (1995-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Villes

Modèles mathématiques

Matériaux -- Texture

Multimédias interactifs

Modélisation tridimensionnelle

Mots clés libres

Visualisation 3D

Optimisation

Points de saillance

Atlas de texture

3D Visualization

Optimization

Saliency Points

Texture Atlas

Résumé

Ce projet de thèse est né d'un projet de collaboration entre l'équipe de recherche VORTEX/ Objets visuels: de la réalité à l'expression (maintenant REVA: Réel Expression Vie Artificielle) à l'IRIT : Institut de Recherche en Informatique de Toulouse d'une part et de professionnels de l'éducation, entreprises et entités publiques d'autre part. Le projet de collaboration SCOLA est essentiellement une plate-forme d'apprentissage en ligne basée sur l'utilisation des jeux sérieux dans les écoles. Il aide les utilisateurs à acquérir et à repérer des compétences prédéfinies. Cette plate-forme offre aux enseignants un nouvel outil flexible qui crée des scénarios liés à la pédagogie et personnalise les dossiers des élèves. Plusieurs contributions ont été attribuées à l'IRIT. L'une d'elles consiste à suggérer une solution pour la création automatique d'environnements 3D, à intégrer au scénario du jeu. Cette solution vise à empêcher les infographistes 3D de modéliser manuellement des environnements 3D détaillés et volumineux, ce qui peut être très coûteux et prendre beaucoup de temps. Diverses applications et prototypes ont été développés pour permettre à l'utilisateur de généraliser et de visualiser son propre monde virtuel principalement à partir d'un ensemble de règles. Par conséquent, il n'existe pas de schéma de représentation unique dans le monde virtuel en raison de l'hétérogénéité et de la diversité de la conception de contenus 3D, en particulier des modèles de ville. Cette contrainte nous a amené à nous appuyer largement dans notre projet sur de vraies données urbaines 3D au lieu de données personnalisées prédéfinies par le concepteur de jeu. Les progrès réalisés en infographie, les capacités de calcul élevées et les technologies Web ont largement révolutionné les techniques de reconstruction et de visualisation des données. Ces techniques sont appliquées dans divers domaines, en commençant par les jeux vidéo, les simulations et en terminant par les films qui utilisent des espaces générés de manière procédurale et des animations de personnages. Bien que les jeux informatiques modernes n'aient pas les mêmes restrictions matérielles et de mémoire que les anciens jeux, la génération procédurale est fréquemment utilisée pour créer des jeux, des cartes, des niveaux, des personnages ou d'autres facettes aléatoires uniques sur chaque jeu. Actuellement, la tendance est déplacée vers les SIG: Systèmes d'Information Géographiques pour créer des mondes urbains, en particulier après leur mise en œuvre réussie dans le monde entier afin de prendre en charge de nombreuses domaines d'applications.[...]

This thesis project was born from a collaborative project between the research team VORTEX / Visual objects: from reality to expression (now REVA: Real Expression Artificial Life) at IRIT: Institute of Research in Computer Science Toulouse on the one hand and education professionals, companies and public entities on the other.The SCOLA collaborative project is essentially an online learning platform based on the use of serious games in schools. It helps users to acquire and track predefined skills. This platform provides teachers with a new flexible tool that creates pedagogical scenarios and personalizes student records. Several contributions have been attributed to IRIT. One of these is to suggest a solution for the automatic creation of 3D environments, to integrate into the game scenario. This solution aims to prevent 3D graphic designers from manually modeling detailed and large 3D environments, which can be very expensive and take a lot of time. Various applications and prototypes have been developed to allow the user to generalize and visualize their own virtual world primarily from a set of rules. Therefore, there is no single representation scheme in the virtual world due to the heterogeneity and diversity of 3D content design, especially city models. This constraint has led us to rely heavily on our project on real 3D urban data instead of custom data predefined by the game designer. Advances in computer graphics, high computing capabilities, and Web technologies have revolutionized data reconstruction and visualization techniques. These techniques are applied in a variety of areas, starting with video games, simulations, and ending with movies that use procedurally generated spaces and character animations. Although modern computer games do not have the same hardware and memory restrictions as older games, procedural generation is frequently used to create unique games, cards, levels, characters, or other random facets on each. Currently, the trend is shifting towards GIS : Geographical Information Systems to create urban worlds, especially after their successful implementation around the world to support many areas of applications. GIS are more specifically dedicated to applications such as simulation, disaster management and urban planning, with a great use more or less limited in games, for example the game "Minecraft", the latest version offers a map using real world cities Geodata in Minecraft.[...]