Génération de terrain 3D à partir de données réelles, application à la simulation militaire

Generation of 3D landscape from real-world data, application to military simulation

• Auteur / Autrice : Matis Ghiotto
• Direction : Romain Raffin, Brett Desbenoit
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2024
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et Informatique de Marseille (Marseille ; 1994-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LIS Laboratoire d'Informatique et Systèmes
• Jury : Président / Présidente : Jean pierre Jessel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Romain Raffin, Thérèse Libourel, Brett Desbenoit
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean pierre Jessel, Thérèse Libourel

Mots clés

Mots clés libres

Sig

Géométrie graphic

Terrain 3D

Structure formelle

Simulation militaire

Gis

Graphic Geometry

3D terrain

Formal structure

Military simulation

Résumé

La génération de terrains 3D est une tâche complexe. En collaboration avec l'entreprise Sopra Steria nous nous concentrons sur la création de théâtres opérationnels, c'est à dire des environnements issus de lieux réels et s'intégrant à des simulations militaires. Nous proposons une méthode de génération permettant de réduire significativement les coûts en temps et en argent, ainsi que l'expertise requise pour la création de théâtres opérationnels. La distinction entre terrain et théâtre opérationnel est importante car, comme le présente l'état de l'art, la façon de générer un terrain dépend de sa finalité. A cause de cela, il est complexe de créer des méthodes de générations génériques. Pour adresser ce problème, nous proposons une structuration formelle des ressources à disposition et des besoins d'une instance spécifique de théâtre opérationnel. Cette approche descriptive peut ensuite être utilisée comme base à une génération prenant effectivement en compte les spécificités propres à chaque usage. Nous avons pu tester nos résultats dans le cadre de simulations opérationnelles d'envergure commerciale et sur des jeux de données divers à l'échelle de la France, montrant que notre modèle permet un gain effectif que ce soit sur les coûts ou sur l'expertise requise pour l'utiliser. Nous concluons en évoquant les limites de notre méthode et les problèmes de l'état de l'art qu'elle ne règle pas, telles que la difficulté à choisir des données sources adaptées. Nous proposons en ouverture des procédés à tester pour dépasser ces limitations et pour améliorer encore plus les points forts de notre méthode comme sa facilité d'utilisation ou son extensibilité.

3D landscape generation is a complex task. Collaborating with Sopra Steria company, we focus on operational theaters generation. Operational theaters are specifics settings made to host military simulations. We present a generation method reducing significantly cost in time, money and require expertise for the creation of such operational theaters. The State of the Art press on the importance of distinguishing between generic landscape and operational theater as generation methods are impacted by its goals. This imply that creating generic generation methods is not trivial. To address this problem we suggest a formal structure describing available resources and needs of specifics instances of an operational theater. This desciptive approach can be used as a generative base taking in consideration specificities of each use-case. We tested our results in the scope of an operational simulation of commercial scale and with multiples geographics datasets. This display a gain in time, ressources with less expertise needed. We conclude by talking about the limits of our method and know state of the art problem that we do not solves, as the difficulties to choose suitable geographics datasets. Then we suggest way to outreach these limitations and improve furthermore our methods and it's accessibility.