Désambiguïsation de la visualisation et de la manipulation d'objets 3D virtuels occultés en Réalité Augmentée : application à un cas de gestion de plans de réseaux sensibles enterrés.

Disambiguation of visualization and manipulation of occluded virtual 3D objects in Augmented Reality : use case of sensitive buried network plans management.

• Auteur / Autrice : Cindy Becher
• Direction : Pascal Desbarats
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 08/12/2021
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et informatique (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire bordelais de recherche en informatique - Ecole supérieure des technologies industrielles avancées (Bidart, Pyrénées-Atlantiques)
• Jury : Président / Présidente : Laure Tougne
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pascal Desbarats, Laure Leroy, Sébastien Bottecchia, Laurence Nigay, Pascal Guitton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Laure Tougne, Laure Leroy

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cartographie -- Informatique

Vision par ordinateur

Réalité augmentée

Mots clés libres

Réalité Augmentée

Visualisation

Sélection

Manipulation

Annotation

Augmented Reality

Visualization

Selection

Manipulation

Annotation

Résumé

Cette thèse de doctorat présente le travail qui nous a permis d’aboutir à un système de Réalité Augmentée efficace et agréable pour la gestion des plans de réseaux enterrés. De plus en plus d’institutions obligent à cartographier les souterrains, dans le but d’éviter d’endommager les ouvrages existants. Ces endommagements sont très dangereux, car les réseaux transportent des éléments comme du gaz ou de l’électricité. De nombreux accidents blessent des personnes chaque année à cause d’une méconnaissance des souterrains. Bien que les procédures de sécurité permettent de sauver des vies, l’interruption du trafic reste gênante et coûteuse. Outre le fait que ces plans sont parfois incorrects voire inexistants, ils sont d’abord difficiles à interpréter sur le terrain. De plus, leur maintenance implique un arrêt des travaux sur chantier et du retard qui est dommageable autant pour l’exploitant qui traite de son réseau, que pour le citoyen qui habite la rue où se déroulent les travaux et qui souhaite regagner son domicile. C’est pourquoi nous proposons un système complet, allant de la visualisation à la modification des plans de réseaux enterrés en Réalité Augmentée. Nous avons mené des travaux sur quatre visualisations et leur influence sur la perception des objets virtuels. Aussi, nous avons étudié deux modes de sélection et deux modes d’annotation afin de comprendre les éventuels bénéfices d’un système composé de deux périphériques : un casque de RA et un smartphone. Nous avons donc proposé un système permettant visualisation, sélection, modification de données attributaires textuelles et de la position des réseaux enterrés, de façon claire, efficace et peu fatigante directement in situ et en temps réel.

This Ph.D. thesis presents the work that allowed us to develop an efficient and enjoyable Augmented Reality system to manage underground network plans. More and more institutions are forcing to map underground networks to avoid damage to existing structures. These damages are highly unsafe because the networks transport elements like gas or electricity. Numerous accidents occur every year due to a lack of knowledge of underground structures. Although safety procedures can save lives, the interruption of traffic remains inconvenient and costly. In addition to the fact that these plans are sometimes incorrect or non-existent, they are difficult to interpret in the field. Moreover, their maintenance implies a stop of the works. Therefore, it is harmful to the operator who deals with his network, as for the citizen who lives in the street where the works occur. So, we offer a complete system, from visualization to modification of buried network plans in Augmented Reality. We have conducted work on four visualizations and their influence on the perception of virtual objects. Also, we studied two selection modes and two annotation modes to understand the possible benefits of a system composed of two devices: an AR headset and a smartphone. Finally, we proposed a system allowing visualization, selection, modification of textual attribute data and the position of buried networks in a straightforward, efficient, and less tiring way directly in situ and in real-time.