NatSim

Nature virtuelle: représentations hybrides pour la modélisation, la simulation, la visualisation, et la transmission de scènes naturelles animées.

Description du projet

Des téléphones mobiles aux murs d'écrans, les terminaux graphiques occupent une place de plus en plus prépondérante dans notre environnement quotidien. Avec l'accroissement de la puissance des calculateurs et l'évolution des techniques de représentation virtuelle, nous pouvons maintenant transmettre des informations à partir de bases de données gigantesques ou de structures de données extrêmement complexes via des réseaux haut débit. Ainsi, il est devenu fondamental d'associer aux données virtuelles des solutions de modélisation intuitive, de représentation précise, de transmission progressive et de visualisation interactive de grande qualité pour permettre une exploitation efficace et attractive de ces matériels.

Parmi l'ensemble des données que l'on peut souhaiter représenter, notre environnement apparaît au premier plan. C'est notre quotidien et toute représentation virtuelle réaliste doit être capable de le reproduire fidèlement. Cependant, le traitement d'une ville ne s'aborde pas de la même façon que celui d'une forêt d'un massif montagneux ou du ciel, et de nos jours, même en étudiant spécifiquement ces différents problèmes, il n'existe pas de technique apportant des solutions réellement satisfaisantes. Ceci est à la fois un frein au développement des applications de réalité virtuelles (professionnelles aussi bien que grand public) et un retard important par rapport aux capacités offertes par les média actuels.

Dans ce projet, nous proposons d'étudier un domaine en émergence qui est encore peu exploré dans le contexte international et qui s'insère directement dans notre environnement naturel, à savoir : la végétation (arbres, forêts, pelouses, prairies), les cours d'eau (fleuves, ruisseaux, cascades) et les nuages (nuage, brouillard, brume). Actuellement, la situation peut se résumer de la façon suivante : d'un côté il y a les communautés de botanistes, biologistes et physiciens qui acquièrent et stockent des quantités de données colossales, même si elles ne représente qu'un unique objet naturel. Ils créent alors des modèles spécifiques, spécialement développés pour la représentation des différentes entités. De l'autre côté se trouvent les utilisateurs qui souhaiteraient pouvoir naviguer dans des environnements virtuels réalistes ou créer des paysages riches et complexes au travers d'applications conviviales et interactives. Entre les deux, se trouve notre projet dont le but est traiter cet énorme quantité de données à l'aide de structures de données, de méthodes et d'algorithme, dans un ensemble unifié et cohérent capable d'adapter à la fois le niveau de détail et la représentation interne des données pour répondre efficacement à une demande spécifique de la part d'un utilisateur. Notre étude se portera donc sur la représentation, la modélisation, l'évolution, la transmission et la visualisation, mais aussi sur l'association de ces entités au sein d'un environnement virtuel complexe : naviguer le long d'une rivière courant dans une clairière d'herbe verdoyante, ondulant sous une légère brise, au milieu d'une forêt d'arbres aux espèces hétérogènes sous un soleil rayonnant; mais aussi sous une pluie battante, en automne ou au printemps, dans le brouillard, à la plantation des arbres ou après quelques décennies, etc.

Pour apporter des solutions pertinentes à ce problème nous avons formé un groupe de partenaires cohérent et dont l'expertise couvre aussi bien les aspects botaniques, écologiques, modélisation (AMAP, LIAMA, EVASION) que les aspects graphiques et animations (EVASION, IRIT, IPARLA) et les aspects transmissions (IRIT, IPARLA).

Coordinateur du projet

PAULIN Mathias - Institut de Recherche en Informatique de Toulouse – Université Toulouse 3, Université Toulouse 1, CNRS (UMR 5505).

Partenaires

§ NEYRET Fabrice - Laboratoire d'Informatique Graphique, Vision et Robotique – Institut National  Polytechnique  Grenoble, Université Grenoble 1, CNRS (UMR 5527).

§ GODIN Christophe - Botanique et Bioinformatique de l'Architecture des Plantes - Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement, Université Montpellier 2, INRA, CIRAD, CNRS (UMR 5120).

§ GONZATO Jean-Christophe - Laboratoire Bordelais de Recherche en Informatique / Institut National de Recherche en Informatique et Automatique - Futurs LABRI- Université Bordeaux 1, ENSEIRB, CNRS (UMR 5800).

§ JAEGER Marc - Laboratoire franco-chinois d'Informatique, d'Automatique et de Mathématiques Appliquées.