Représentation, modélisation et simulation : complexes architecturaux d'intérieurs (original) (raw)

Chapitre 1-Introduction Caractéristiques physiques Enfin, la description géométrique seule ne suffit pas pour permettre réaliser des calculs de simulation. En effet, selon les applications, divers autres types de données sontégalement nécessaires au modèle, soit pour des raisons informatives / sémantiques (pour indiquer les salles d'eau, les escaliers, les bureaux, etc.), soit pour associer une représentation des matériaux aux volumes (propriétés de réflectance des surfaces, indices de réfraction des volumes, etc.). Malgré l'existence de nouveaux standards, les données nécessairesà chaque type de simulation ne sont pas entièrement contenues dans les fichiers de description 3D. Uneétape de prétraitement (le plus souvent manuelle) est réalisée afin de compléter les modèles en leur ajoutant les informations topologiques / hiérarchiques / sémantiques nécessaires aux calculs. Malheureusement, les données produites pour une application sont très spécifiques et inutilisables pour d'autres. 1.2. Travaux réalisés 3 tuellement permettent de visualiser les objets et de les rééclairer sans prendre encore en compte tous les paramètres d'intégration. Ce mémoire est organisé en trois parties principales : (chapitre 2) la représentation et la modélisation d'environnements architecturaux, (chapitre 3) les problèmes de simulation d'éclairage en particulier pour la gestion de complexes architecturaux et (chapitre 4) l'analyse d'objetsà base d'images pour permettre le rééclairage et l'intégration d'objets réels dans des environnements virtuels. Modèles de représentation et outils de modélisation Les logiciels de modélisation spécialisés en architecture offrent une large palette de fonctionnalités pour construire les bâtiments de manière intuitive. Malheureusement, les informations topologiques présentes dans les fichiers d'échange sont très rudimentaires, et les données ne sont pas toujours appropriées aux calculs de simulation. C'est pourquoi uneétape (très souvent manuelle) de mise en conformité est nécessaire. Quelques outils intégrés permettent de réaliserà la fois la modélisation géométrique et les calculs de simulation, mais ils sont dédiésà un type d'étude précis. De plus, les logiciels ne sont pas conçus pour la construction d'environnements complexes. Lorsque les données sont trop importantes pour assurer un fonctionnement convenable du logiciel, l'utilisateur doit définir lui-même des stratégies de gestion de la mémoireà l'aide de calques ou en construisant l'environnement région par région. Notre objectif est de proposer un modèle et des outils de modélisation dédiésà la (re)construction de tels environnements. Représentation et contraintes de cohérence Nous proposons un modèle de représentation adapté au traitement d'environnements complexes, impossiblesà stocker en mémoire dans leur intégralité ; il s'agit d'une représentation hiérarchique permettant une gestion automatique de la mémoire lors de la modélisation. Nous définissonségalement un ensemble de contraintes de cohérence associéesà la structure géométrique, topologique et sémantique des bâtiments, pour assurer une structure homogène et permettre de déterminer la validité des modèles (re)construits. La plupart de mes travaux sont associésà des collaborations et/ou des contrats, avec des co-encadrements de thèses, de stages, ou de projets. Encadrement de thèses et de stages Les thèses pour lesquelles j'ai participéà l'encadrement sont les suivantes : 1.3. Encadrements et collaborations Chapitre 1-Introduction 1.4 Structure du manuscrit Le chapitre 2 de ce mémoire décrit la représentation et les opérations définies pour la modélisation de bâtiments et la reconstructionà partir de plans d'architectes vectoriels. Le chapitre 3 développe l'exemple de la simulation d'éclairage, avec les méthodes de gestion de mémoire et les choix d'ordonnancement des calculs. Enfin, le chapitre 4 présente notre système de reconstruction d'objetsà partir d'images.