View
1
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Résumé
Titre : Construction d'un bac à sable à réalité augmentée pour illustrer certains phénomèneshydrologiques,hydrauliquesethydrogéologiques.
Nom:ElisabethVivegnis
Section:Mastereningénieurcivildesconstructions,àfinalitéspécialiséeen"civilengineering" Annéeacadémique2016-2017
Promoteur:PierreArchambeau
Le bac à sable à réalité augmentée est un outil à la fois ludique et technologique qui permet dereprésenter par projection virtuelle 3D couleur, le comportement de l’eau sur une topographiemodeléedanslesableetmiseàjourentempsréelenreprésentantdesphénomèneshydrologiques,commelarupturedebarrage,lescrues,lapluie,enfonctiond’interactionsavecl’utilisateur.
Dansunepremièrepartiedutravail,lescaractéristiquesdelacaméra,duprojecteur,del’ordinateuret des piècesmécaniques ont été définies. Un capteur Kinect de deuxième génération en théoriesupportédanslelogicielOpenSourceSARnboxdevaitêtreutilisémaisnefonctionnaitpas.Diversesmodificationsontététentéesdansce logicielsanssuccès,seule l’utilisationd’unautreprogrammeutilisantlalibrairieexterneLibfreenect2afonctionnépourinteragiraveclaKinect.LebacàsableadoncétéconstruitetestfonctionnelavecuneKinectdepremièregénération.
Dans la deuxième partie du travail, le programme a étémodifié pour utiliser une topographie enentrée,exécuterleprogrammed’écoulementavecdesGLSShadersurGPUetsauvegarderlesrésultatsnumériques. En utilisant des topographies de référence, les performances et résultats ont étécomparésaulogicielWolf2D.Deserreursdanslescalculsd’écoulementduprogrammeSARndboxontété détectées, certains corrigées. Des divergences de résultats entre les deux programmes sontconstatées bien que l’allure des résultats est similaire, la comparaison des résultats doit êtrepoursuivie.AuniveaudesperformanceslasolutionSARndboxsurcarteGPUsemblebeaucoupplusefficaceenrapiditédecalcul.
Cette première approche d’un bac à sable à réalité augmentée laisse encore de nombreusesopportunitésd’investigationsetd’améliorationsd’unpointdevueludiqueetuniversitaire.
Theaugmentedrealitysandboxisaneducationaltoolwhichprojectsa3Dvirtualcolorimagerepresentingthewaterflowonatopographymodelrealizedwithsandandupdatedinrealtime.Itrepresentshydraulicphenomenalikebreakdamandflood,raintakingintoaccountuser’sinteractions.
Inthefirstpartofthismasterthesis,characteristicsofthecamera,oftheprojector,ofthecomputerandofthemechanicalpiecesweredefined.AsecondgenerationKinect3Dcameranormallysupported
in the open source software SARnbox should have been used but was not working. Severalmodificationswereimplementedinthesoftwarewithoutanysuccess,onlytheuseofanothersoftwareusinganexternlibraryLibfreenect2workedouttointeractwiththeKinectV2.Thesandboxwasbuiltandisfunctionalwiththefirstgenerationofthe3DKinectcamera.
Inthesecondpartofthismasterthesis,thesoftwarewasmodifiedtoenabletoenteratopographyfile, execute water flow software with GLS Shader on GPU and output numerical results. Usingtopographies of references, performances and calculation results were compared to the Wolf2Dsoftware.CalculationerrorsintheflowsoftwareSARndboxwerefound,someofwhichwerecorrected.Divergencesof resultsbetween the two softwarewereobserved,despite similar shapeof results.Comparisonmustbecontinued.Regardingtheperformances,theSARnboxsolutionontheGPUcardseemstobefarmoreefficientincalculationtime.
Thisfirstapproachoftheaugmentedrealitysandboxleavesalotofopportunitiesofinvestigationandimprovementsonaneducationalaswellasuniversitylevel.
Illustrations
Figure1:Bacàsableàréalitéaugmentée
Figure3:Dispositifréaliséd'unbacàsableàréalitéaugmentée
a) Topographieinitiale
b) Temps=0s(débutdelapluie)
c) Temps=3s(findelapluie)
d) Temps=6
e) Temps=10s
f) Temps=15sFigure2:Représentationd'unepluied’intensité0,25cm/spendant3secondesdansunbacàsableàréalitéaugmentée
Recommended