Colloque

Vers une modélisation spatiale hybride en conception déclarative des scènes 3D

Lozka Popova

Membre a labase

Lozka Popova

Résumé du colloque

Les aspects spatiaux présents dans de nombreux domaines de recherche, que ce sont en modélisation géométrique, CAO, contrôle industriel, transport, ingénierie de l'environnement, bases de données géographiques, etc. Les systèmes de CAO ont besoin de manipuler des informations de nature qualitative, par exemple : "les fondations de la maison doivent être posées avant les murs". Ces informations spatiales, de type non numérique, sont très souvent décrites en termes de relations entre objets. Une approche de type algèbre formelle est donc naturelle par laquelle on détermine des types d'objets que l'on dira spatiaux pour représenter ces données et des relations pour représenter les informations les concernant. Afin de raisonner sur ces informations, des systèmes de règles sont établis qui permettent de faire des déductions. Restreintes à une dimension, les informations spatiales sont similaires aux informations temporelles. Les modèles cognitifs propres au raisonnement spatial qualitatif sont plus récents. Une configuration spatiale peut s'obtenir par des actions de positionnement et d'orientation en termes de coordonnées 3D. Le principe de base consiste à résoudre les contraintes de la configuration par composition de relations spatiales binaires. Ce mécanisme permet de déduire des informations topologiques à partir de données initiales pouvant être incomplètes. Outre une expertise de la scène, un formalisme spatial de représentation formelle et de raisonnement est nécessaire à ce genre de problème. Nous proposons un modèle hybride de résolution de configurations spatiales en conception déclarative de scènes 3D. L'objectif de ce modèle est la représentation des informations spatiales connues d'une configuration d'objets 3D et la déduction des informations non explicites sur leur localisation. En tenant compte des paramètres spatiaux sur la localisation, l'orientation, la taille, les relations et la distance entre les objets composant "cible" et de "référence", on cherche à classifier les composants d'une scène complexe 3D par rapport aux caractéristiques de sa boîte englobante et le volume qu'elle peut occuper. Ce volume joue le rôle de "cadre de référence 3D" et peut être identifié par le découpe récursif de l'espace de la scène en octants, jusqu'au niveau de granularité nécessaire pour englober la boîte de la "cible". Les feuilles de l'arbre de découpe associé, communément appelé "octree", subdivisent l'espace de manière discrète. Cela permet d'avoir un nombre fini d'objets à considérer dans la configuration. Sur chacune des coordonnées de l'espace à trois dimensions (largeur, hauteur, profondeur), les octants "cadres" se réduisent à des intervalles. La position relative de deux octants et des boîtes qu'ils contiennent peut alors se décrire en termes des 13 relations d'Allen. Connaissant la position d'un objet A par rapport à son cadre de référence CRéf, il est possible d'inférer la position de tout objet B par rapport à CRéf, connaissant sa position par rapport à A. Les avantages de modélisation spatiale hybride sont : 1) Description qualitative de la configuration spatiale et spécifications quantitatives des contraintes géométriques; 2) Conception à base de connaissances - contraintes qualitatives et numériques de positionnement, octants et objets de référence; 3) Utilisation de la richesse du langage naturel pour le raisonnement spatial par un locuteur; 4) Traitement de l'information locale et vérification de la cohérence de la description. Les limites de l'approche proviennent essentiellement du fait des approximations inhérentes aux techniques de discrétisation de l'espace 3D.

Contexte

Section :

Modélisation architecturale et outils informatiques entre cultures de représentations et du savoir-faire

Thème du colloque :

Modélisation architecturale et outils informatiques entre cultures de représentations et du savoir-faire

Responsables :

Temy Tidafi Giovanni De Paoli

Hôte : Université d’Ottawa

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Titre du colloque :

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