Divers
Lesimagesets hémasnon itéssontsoitdansledomaine publi ousont issuesde nostravaux.
8.2 Analyse du mode de pi king
Dans ette partie, nous allons expliquer une méthode utilisée à deux reprises pour obtenir desinformations surl'o ultation desobjets.
L'élaboration de ette méthode peut s'ee tuer suivant deux appro hes possibles. La première appro he est le passage par la méthode du lan é de rayon. Elle onsiste à lan er un rayon depuis un point de vue età analyser les objets traversés par e rayon. La se onde appro he est la méthode du pi king qui onsiste à ré upérer l'ensemble desobjets dessinésà l'é ran.
Laméthodedulan éderayonfon tionneparfaitement,néanmoins,nous ne pro tons pas de la puissan e des artes graphiques ar haque test est ee tuéparle
CP U
.Le al ulestfortementralentilorsquelas èneprésente unnombre important d'objets.Undesavantages de etteméthodeestquenouspouvonsgérerdesinter- se tions enprofondeur a n d'obtenirdesinformations détaillées. Mais ette méthode né essite une implémentation plut t lourde alors qu'il existe une méthode plus simple. La se onde méthode existe sous le nom de pi king etpermetde dépasserles problèmes que nouspouvons ren ontrer dansle lan é de rayon (parexemple : lesdi ulté pour le lan éde rayon de déte - terles surfa es planes perpendi ulaires). Cette se onde méthode a don été hoisipour al uler lepour entaged'o ultation.
OpenGL prévoit deuxmodalitéspourle pi kingselon letyped'informa- tionquel'onsouhaiteré upérer:lemodeGL_SELECT,quipermetdesavoir quel objet ouquelle fa e estvisible, etle mode GL_FEEDBACK, qui per- met d'obtenir toutes les informations disponibles sur la s ène, oordonnées géométriquesdanslerepèreé ran, ouleur, oordonnées textures(u,v)...On peut par exemple en tirer les oordonnées du point liqué à la souris à la surfa e d'un objet. On a tive e mode par glRenderMode(mode) (le mode de tra énormalave a hage orrespondant au mode GL_RENDER).
Dans les deux as il faut fournir un buer où seront sto kées les infor- mationsretournées par legeometri engine,ave selon lemode glSele tBuf- fer(size,bu)ouglFeedba kBuer(size,GL_3D_COLOR_TEXTURE,bu). Ona èdeà e bueraprèsêtre sortidumodepi kingpar l'appelde lamé- thode: nbinfo=glRenderMode(GL_RENDER).
Le mode GL_SELECT
Dans le mode GL_SELECT, on regroupe les primitives qui onstituent une unité logique en insérant des dé larations glPushName(i) entre leurs tra és, e qui revient à donnerun identi ant à es unités.Le geometri en-
gine portion dugraphi sengine assurantlestransformationsgéométriques ( hangementsderepère,proje tion...).ins ritdanslebuerl'identi antde touteunitédont aumoins uneprimitive seprojettedanslazone del'é ran, 'estainsiquel'on sait quelobjetest dessinéà l'é ran.
Le mode GL_FEEDBACK
Dans le mode GL_FEEDBACK, haque primitive apparaissant poten- tiellement à l'é ran va générer une entrée dans le buer, onsistant en un identi ant du type de primitive, GL_POLYGON_TOKEN pour un poly- gone, suivit du nombre de sommets, puis pour haque sommet, de tous les attributsdemandé,soitpourGL_3D_COLOR_TEXTUREles oordonnées x,y,z dans le repère é ran, la ouleur apparente RGBA, et les oordonnées detextureu,v,s,t(dansle asgénéral,ilya4 oordonnées texture).Comme laphasede lippingredé oupelesfa ettesquisortent del'é ran,dansle as d'unefenêtredequelquespixelsdelargepositionnéesouslasourisonobtient ainsiles oordonnées,l'illumination...,surlelieudelasurfa esituédire te- ment sousla souris. NB:on peutremonter aux oordonnées dansle repère monde via la fon tion gluUnproje t(). (Mais ette fon tion est oûteuse si l'onveutretrouverplusieurspoints, arelleinverselamatri edetransforma- tionà haqueappel. Mieuxvaut alorsfaire soitmême l'inversiondematri e pour appliquer lamême transformation ré iproqueà tousles points.)
Dis ussion sur les deux modes de pi king
Onpeutaussinoter quel'on obtient àl'aidede e modeun des riptifde equi est visible,eten au un asladésignation desobjets ommedans lemode GL_SELECT.
Il reste possible de retrouver ette fon tionnalité en insérant des appels àglPassThrough(f) entrelesprimitives onstituantuneunité,danslemême esprit que glPushName(i). On ré upère alors dans le buer l'identi ant de primitive GL_PASS_THROUGH_TOKEN suivi de la valeur f passée en argument, e qui permet de re onnaître l'unité à laquelleappartiennent les entrées du buer. Mais toutes es fon tionnalités sont-elles vraiment utiles pour notre amélioration?
En analysant en détail lemode GL_FEEDBACK, nous observonsqu'il apporte des informations supplémentaires. Ces informations ri hes et om- plexes ne sont pas exploitées par notre agent. Dans le adre de notre re- her he, il serait très intéressant de al uler la forme perçue mais e i de- mandeun al ultropimportant quenousn'avonspas hoisid'implémenter. Les informations de ouleurs et de textures perçus peuvent être une
sour e d'informations pour l'agent. il pourrait les utiliser pour omprendre e qui est perçu dansle hamp visuel deslo uteurs. Bref, es informations permettentune bonne pré isionsurles ouleursquinousestpeu utile.Mais ettepré isionesttronquéeparles hiersdegestionde ouleurs(i ,i m...) quisontparfoismalgéréspar les artesetlesdrivers,on peutajouterà ela les problèmes de ouleurs liées à l'é ran lui même. En bref, ette pré ision devientpeuutilisable etilen vade mêmepourlesinformations detextures. En on lusion,lemode GL_SELECTsembleêtreleplusadaptéànotre re her he etfournit desinformations su santespour notreemploi.
8.3 Positionnement automatique
Dans ettepartie, nousallons expliquerle al uldu positionnement au- tomatique.Nousexpliquonsi ilebutdenotreappro he etl'implémentation hoisie.
Nosméthodesdevisualisation tiennent ompte d'unpla ement automa- tique de la améra de visualisation. Certains environnements virtuels pos- sèdentdesinformationsde positionnementnommées. Cetméthodea l'avan- tagededonner lairementunpointdevuesurunobjetvirtuelpossédantdes informationsde points devues. Maisdansun mondeoùles objetsse réent etsedétruisent onstamment, ette méthodemontre une ertaine di ulté. il nous est di ile de réer et de détruire onstamment des points de vues sur les objets. Dès lors, nous avons re her hé une méthode pour al uler automatiquement uneposition devisualisation pourun objetvirtuel.
Expli ations
L'obje tif estd'obtenir une méthode permettant de fournir pour un ob- jet quel onque de la s ène, des oordonnées optimales de visualisation. Nousallons expliquer les hoix te hniques et laméthode qui nousa permis d'atteindre notreobje tif.
Fig.8.1 Le hampde visionsous OpenGL
le hamp de vision omme une pyramide à base re tangulaire tronqué ( f. page 116 livreOpenGL [109 ℄ f. gure8.1). Il està noterquenouspouvons onnaîtrelesparamètres(taille)de e hampdevision.Noussavonsaussique nouspouvonsobtenirles oordonnéesdelaboîtede ollisionden'importe quel objetdumonde virtuel.
Fig.8.2 La re her he depositionnement
Nous souhaitons obtenir un positionnement automatique pour obtenir une vision sur un objet re her hé (exemple f. gure 8.2). Le al ul de la position automatique s'ee tue à l'aide des oordonnées de l'objet et des propriétes du hamp de vision.La méthode estde al uler des oordonnées et des orientations du hamp de vision a n d'adapter la visualisation à la boite de ollision. Notre méthode va re her her des oordonnées de visua- lisation pour que la boite de ollision de l'objet remplisse une partie de la pyramide tronquée.Lerésultat estunensemblede oordonnées équidistants du entre de l'objet étudié. De et ensemble, nous retirons les oordonnées nonpertinents:les oordonnées trophautes,les oordonnées tropbasseset les orientations peu probables. De et nous tironsquatres groupes de oor- données et d'orientations qui répondent à des ritères de logiques: ils sont àdes hauteursde similaires maisont desorientations trèsdiérentes.
Pour haque groupe de résultat, nous simulons la s ène en arrière-plan en al ulantlepour entaged'o ulationdel'objeta nde hoisirlapremière méthodedépassant un pour entage d'o ultation pertinent.
8.4 Transmission d'images à travers un réseau
Dansnosaméliorations,nousavonssouhaitépouvoiraméliorerlesupport de ommuni ationnotammentenorantlapossibilitéd'adjoindreuneimage aumessagetextuel.Cesouhait asoulévéunproblèmeréseauquenousavons essayé de dépasseretde solutionner.
La tramission d'uneimage de l'émetteur au ré epteur est une appro he di ileà élaborer. Regardonsquelquesinformations te hniques onnus.A - tuellement, lesrésolutionsdé ranutiliséesvarient entre
1024 ∗ 768
et1600 ∗
1200
ave pour la plupart à 16 bits de ouleurs[110 ℄. L'image d'une s ène possèderaitunetaillede1,5à3Mosans ompression. Danslapratiqueave la ompressionave despertes (ex :format jpeg), nousavonsdes hiers imagesde300Koà700Ko.Par lasuite,ilnousfallaitenvoyer etteimageau ré epteur.De nombreux problèmes sont apparus dont elui de la sé urité et des autorisations au niveau du ré epteur. La mise en pla e de ette méthode suivant ette appro he s'est trouvé dans une impasse. Nous ne pouvions transmettre aisément des images à travers le réseau. VREng ne permettait pasunemiseen pla e simple.Dèslors, nousnoussommes orientés versune autreappro he.
Nous sommes au sein d'un monde virtuel, e ontexte virtuel dans les systèmesmulti-utilisateurs oreun ontexte ommun àtouslesutilisateurs. Nousavonsalors hoisi de transmettre des oordonnées aulieu desimages. Latransmissionde es oordonnées s'ee tueaisémentenmême instant que les messagestextuels. Le ré epteur reçoitles oordonnées, al ulel'image à générer a nd'obtenir l'image quesouhaitetransmettre l'émetteur.
Lorsque l'émetteur transmet des oordonnées, le ré epteur utilise une méthodedeo-s reenrenderingpoursimuleretgénérerl'imagedontvoi i uneexpli ation te hnique.
La méthode o-s reen rendering
La méthode est assez simple et onnue par les spé ialistes 3D, elle per- metd'ee tuerdessimulationsnonvisiblespourdiversesappli ations.Cette méthode est ommunément utiliséepourun a hage en double-buer
1 OpenGL et Dire tX permettent un emploi personnel de es buers. ils 1
Le double buer est une te hnique ayant pour but d'amélioration la qualité et la vitessed'a hagelors de la réalisation animationsoù les demandes deréa hage sont importantes.
. . .
Simulation
d’un point de vue
Simulation
Virtuelle
Scène
GL_FRONT_AND_BACK
GL_AUX1
d’un point de vue
P1
P2
Rendu
<< off−screen>>
Rendu
Alterné
GL_AUX0
Fig. 8.3 Les tampons d'a hage sous OpenGL
existentnon seulement les deuxbuersd'a hage lassiquepourledouble- buer mais aussi des buers pour la vision stéréo et des buers auxiliaires pour les al uls spé i ques. A l'aide des oordonnées reçues, nous simu- lons la s ène vue depuis es oordonnées dans l'un des buers auxiliaires GL_AUXn ( f. Figure8.3).L'image n'apparaîtpas àl'é ranmaispour- tant elle existe.Il nousreste alors à enregistrer lavision ainsi al ulée et à l'enregistrerdansun hiera ndepouvoirdevisualiser.Nousobtenonsainsi l'adjon tiond'unimageaumessagetextueltelquesouhaitéeparl'émetteur.
Bibliographie
[1℄ Mi hael Abrash : Graphi s Programming Bla k Book. Dr. Dobb's Journal, 2006. programmation ave ModeX de dierents on epts lassique en 3D. Résumé : Livre regroupant de nombreux on epts 3D onnus mais adaptés à des problèmes très spé i ques. Il Permet de omprendreles limitesde ertainesméthodesde al uls utilisant le graphismeetles spé i itésd'unesimulation 3D.
[2℄ Jean-Claude Abri : Psy hologie de la ommuni ation : Théories et méthodes. ArmandColinEditions,2édition,2003.ISBN:2200265565. Résumé:Celivre fournitdesexpli ationssurdiérentsautresmodèles de ommuni ation. Il expliqueles théories misesen jeuxdans es mo- dèles.
[3℄ Bernd Amann et Philippe Rigaux : Transformation de do uments xml. In O'Reilly, éditeur : Comprendre XSLT, pages 63175,276 300,359409. O'Reilly, 2002. XML, XSLT, DTD-Xpath, XML dyna- mique XSP et XSQL, Résumé : Ce livre généraliste permet de om- prendre les apports possibles de XML. Il fournit un exemple omplet surlestransformationsauxquellesnouspouvonspro édersansgrandes ressour es.
[4℄ David B. Anderson, John W. Barrus, John H. Howard, Charles Ri h, Chia Shen etRi hard C. Waters : Building multi-userinter- a tivemultimediaenvironmentsatmerl. In IEEE Multimedia,volume 2,4,pages7782, Dé embre1995.
[5℄ DenisArnaud, Fabri e Bellar, StephaneBelmon,Samuel Orzan etLionelUlmer:Vreng:Analyseglobale.Rapportte hnique,ENST, 1998. Résumé : VREng est une plate-forme de développement prove- nant destravaux des étudiants de l'ENST età laquellePhilippe Dax està l'origine. L'obje tif de ette plate-formeest multiple,il s'agit de fournir un univers permettant le développement simple d'outils pour lesmondes virtuels.
[6℄ Jean-Christophe Bernada et François Knab : Etude de as. In In .Eyrolles,éditeur:Construire une appli ation XML.CosmoBay L'espritSystèmeInternet.,1999. Résumé:Permetla ompréhensionde
XML àtravers diversexemples. Livreinstru tifsurXMLetdesoutils qui l'entoure.
[7℄ Olivier Bersot, Pierre-Olivier El Guedj, Christophe Godéreaux et Pierre Nugues : A onversational agent to help navigation and ollaboration invirtual worlds. Virtual Reality, 3(1):7182, 1998. [8℄ YannBerta hini:territoirephysique/territoirevirtuelquelle oha-
bitation?,2003. LeGroupeGOING(Grouped'0bservationetd'Inves- tigation desNouvelles Gouvernan es).
[9℄ Fran k Bio a et Mark R. Levy : Communi ation in the age of Virtual Reality. Lawren e Erlbaum Asso iates, In ., 1996. ISBN : 0805815503. Résumé:Livregénéralistesurlaréalitévirtuelle,denom- breuses re her hes sont expliquées notamment sur les diérents pro- blèmes apparus sur les yber-instruments. Il fournit des axes de re- her he etore unaper ugénéral de laréalité virtuelle.
[10℄ Bruno Bossard, Thomas Convard, Annelies Braffort, Damien Touraine, Patri k Bourdot et Mi hèle Jardino : A generi ges- ture re ognition system for virtual reality. In RFIA 2004, Toulouse, Fran e, 2004. RFIA2004, 14ème Congrès Fran ophone AFRIF-AFIA de Re onnaissan edesFormesetIntelligen eArti ielle. http:// ite- seer. sail.mit.edu/braort01resear h.htm l,Résumé:Arti le on ernant la re onnaissan ede gestes. Ony retrouve desexpli ations surl'utili- sation de gants ybergloves pour re onnaître ertains ave les limites de e typede re onnaissan e.
[11℄ Patri k Bourdot etJean Lorisson : Rapport nalde présentation pourune plateforme deréalitévirtuelle enfran e. Rapportte hnique, CNRS,O tobre 2004. http://www.perfrv.org.
[12℄ Jean-Yves Boyer : In uen e de la stru ture textuelle et de la re- dondan e sur la lisibilite. Canadian Journal of Edu ation / Revue anadienne de l'édu ation,pages 1636, Dé embre 1990. Vol. 15, No. 1,doi :10.2307/1495415.
[13℄ I. Bretan et J. Karlgren : Worlds without words. In Pro ee- dingsof ERCIMWorkshopon Virtual Reality, SICS,Sto kholm, 1994. http:// iteseer.ist.psu.edu/bretan99worlds.html.
[14℄ Ivan Bretan : Naturallanguage inmodelworld interfa es. Rapport te hnique R95-03, Department of Computer and Systems S ien es, The royal Institute of Te hnology and Sto kholm University, 1995. http :// iteseer.ist.psu.edu/bretan95natural.html, Résumé : Dans e manus rit, unepartie destravaux on erne lades riptiondes hamps d'a tions pour les modalités. Il dé rit notamment la faible utilité de ertains supports suivant le ontexte visuel. Une des ription interes- santede lafor eetdes faiblessesdulangage naturel.
[15℄ StéphanieBuisine,AbrilianSarkisetJean-ClaudeMartin:Evalua- tionofmultimodalbehaviourofembodiedagents.In KluwerA ademi Publishers,pages217238, 2004.
[16℄ Judée K. Burgoon : A Communi ation model of personnel spa e violations : expli ation and an initial Test, pages 129142. Ed. D., UniversityofFlorida,Gainsville,Florida32611,Janvier1978. Volume 4,Issue 2,Résumé : La distan e de ommuni ation est un fa teur qui apporte ertains typesd'informations qui auraient pu nouspermettre dedé ouvrir denouvellesméthodes d'analysedes onversations en te- nant ompte desdistan es entreles utilisateurs. Ce livre présentedes modèles. il fournit des expli ations sur ladistan e de ommuni ation etdes orientations dere her hespossibles.
[17℄ JeanCaelenetAnneXuereb: Intera tionetPragmatique :jeux de dialogue et de langage. Hermes S ien es, Lavoisier, Colle tion s ien e informatique et SHS, 2007. Résumé : Ce livre traite de l'intera tion Homme-ma hine (plus pré isément du dialogue humain)de manière théorique,méthodologiqueetpratique.L'ouvragemetl'a entsurl'in- terprétation. Il oreun par ours théorique, les questionsde multimo- dalitéetd'évaluationsontabordées,donnantdenouvellesperspe tives dere her he etdesmoyensde diagnostiquerles performan es dessys- tèmes.
[18℄ ChristopheChaillou, A.Lu ian, A. Habibi etJ.P. Jessel: State of art : image synthesis and virtual reality. In Virtual Reality and prototyping, Laval Virtual, Fran e, 1999. Résumé : Cet arti le dé rit desaxesdere her hesenréalitévirtuellenotammentlesapportsetles limites de la réalité virtuelle dans diérents aspe ts tels que : l'a ès à un onta t sensoriel ave un élément du monde ina essible, dû à des fa teurs temporels (l'objet n'existe plus) ou en ore des fa teurs géographiques (l'objet est éloigné ou est de taille trop diérente, par exemples des molé ules ou un univers.) L'arti le se dé line suivant trois axes : modélisation/simulation, réation de supports, et étude desintera tions entre utilisateur etenvironnement.
[19℄ Emmanuel Chailloux, Pas al Manoury et Bruno Pagano : Ob- je tive CAML. O'Reilly,Février 2004. ISBN :2841771210. Résumé : L'implémentation de notre agent s'est faite en O aml, e livre om- plète le livre en ligne de l'INRIA qui explique les appro hes fa ilités par e langage et donne une base stable pour laprogrammation d'un analyseursyntaxique.
[20℄ M. Choi et J.Cremer : Intera tive manipulation ofarti ulated ob- je ts with geometry awareness. In Pro eedings of IEEE Internatio- nalConferen e on Roboti s andAutomation., Mai1999. http:// ite- seer.ist.psu.edu/ hoi99intera tive.htm l, Résumé:Présentationdete h- niquesdemanipulation desobjetsen 3Ddansdesenvironnements ré-
partis. Lesauteurs présentent desméthodespermettant de manipuler des objets en évitant les interpénétrations. L'arti le se on entre sur les déte tions de ollisions etles interpénétrations.
[21℄ Web 3D Consortium : X3d overview, 2004. X3D : eXtended 3D, Résumé:Sited'apprentissagedulangageX3D.Ilregroupedesexemples et desguides pour apprendre, omprendre etutiliser X3D. Toutes les onnaissan es etlesnormesysont regroupées.