Modélisation topologique et sémantique de l’environnement

Abstract

Les environnements 3D sont apparus dans un premier temps dépourvus d'entités mobiles et purement géométriques. Des personnages virtuels y ont, par la suite, été ajoutés, créant ainsi une pseudo-vie au sein même de ces environnements. Ces personnages n'étaient qu'animation, ils suivaient une trajectoire déterminée au préalable par leurs créateurs respectifs. Au fur et à mesure, ces personnages se sont dotés d'une certaine autonomie, ils étaient désormais capables d'analyser brièvement le monde extérieur afin de choisir la meilleure stratégie à adopter. Ces humanoïdes sont à l'heure d'aujourd'hui capables de se déplacer au sein d'un environnement complexe, de s'éviter les uns les autres ou bien même de capter une certaine sémantique environnementale. Cette navigation individuelle est un élément essentiel au réalisme des simulations. Afin d'accroître ce réalisme nous nous sommes penchés sur le problème de la modélisation de l’environnement au sein duquel se trouvent ces personnages autonomes. Pour faciliter la navigation de ces derniers, il est important de pouvoir capter la sémantique de cet environnement. En effet, dans le monde qui nous entoure, notre comportement se calque sur notre analyse des lieux au sein desquels nous naviguons. Nous n’adoptons pas la même attitude lorsque nous nous déplaçons sur un trottoir que lorsque nous traversons une rue avec une circulation dense. Notre vitesse est en permanence adaptée à l’environnement et varie progressivement. Ainsi, elle est réduite à l’approche d’un obstacle, d’un escalier ou d’un virage. Nous proposons un modèle unifié de l'environnement qui peut prendre en compte la topologie et la sémantique des lieux. La représentation topologique de l'environnement est en 2D1/2. Elle est obtenue automatiquement à l'aide d'une décomposition exacte des surfaces navigables en des cellules convexes, plutôt qu'une décomposition sous forme de grille jugée trop approximative. A cette représentation topologique on associe à certaines zones de la surface navigable le type de la zone (rue, gazon, porte, escalier,…etc). Cette information permet à l’humanoïde de connaître le lieu ou il se trouve et lui permet ainsi d’adapter son comportement.