Les scènes utilisées dans les simulateurs visuels
d'environnements industriels complexes et hostiles, tels que ceux des
applications de formation ou de revue de projet, sont très coûteuses à
restituer. Elles contiennent un grand nombre de réseaux techniques (tuyaux,
câbles, ventilations, plateaux) qui sont habituellement modélisés avec des
combinaisons de primitives telles que les cylindres, tores, ou cônes. Ces
primitives sont converties en triangles au moment du rendu, ce qui produit un
nombre énorme de triangles. Pour maintenir un taux de rafraîchissement
suffisant, les maillages obtenus doivent être simplifiés.
Traditionnellement, plusieurs niveaux de détails sont créés et utilisés à
différentes distances de l'observateur. Les maillages sont simplifiés avec
les méthodes de "simplification polygonales". Ces techniques sont
généralement peu adaptées à de telles primitives principalement car elles
ignorent les relations de voisinage entre primitives adjacentes et
introduisent ainsi des discontinuités qui peuvent être apparentes.
Nous avons utilisé une méthode de facettisation dynamique
des primitives, basée sur la distance d'observation. Afin d'éviter
l'apparition d'artefacts visuels et d'assurer la continuité du maillage,
nous décrivons les relations entre primitives au sein d'un graphe de
connexions. En évaluant la densité des points requis à chaque connexion, il
est possible d'utiliser un tel graphe pour réaliser l'ajustement des
maillages de chaque primitive. La densité de points est déterminée en
fonction de la distance et du rayon de la connexion, formant ainsi une bonne
évaluation de la courbure apparente de la primitive. En utilisant des
informations, un maillage de triangles est construit dynamiquement pour
représenter l'objet. Cet algorithme a été implémenté à l'aide de la
librairie OpenGL Optimizer et couplé à un algorithme de détection
d'occlusion afin que seules les primitives visibles soient prises en compte
pour la facettisation adaptative.
Voir l'article de EGVE99 et les
transparents
associés pour plus d'info concernant l'algorihme
(apropos des transparents).
L'utilisation des niveaux de détail est basée sur
l'hypothèse que la perception des détails varie avec la taille apparente de
l'objet. Bien que notre système améliore significativement les performances
de rendu, la perception visuelle devait être évaluée afin de déterminer le
niveau de facettisation requis en fonction de la distance pour les objets
représentant des composants techniques d'installations industrielles. De
plus, nous ne voulions pas nous contenter d'étudier l'efficacité du système
visuel humain mais également prendre en compte des processus de plus haut
niveau tels que la classification ou la reconnaissance d'objets. Nous avons
montré que des simplifications plus importantes peuvent être utilisées qui,
bien que perceptibles par l'observateur, n'affectent pas sa compréhension et
ses performances au sein du simulateur. En effet, les travailleurs de
l'industrie (qui sont les utilisateurs finaux de nos simulateurs) possèdent
une expertise qui influence leur capacité à reconnaître les objets.
Voir l'article de GTRV99 et les
transparents
associés pour plus d'info concernant les expérimentations ergonomiques
(apropos des transparents).