Assistance à l'agencement d'environnements virtuels : apport de la programmation par contraintes
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Abstract EN:
The diversity of layout problems gave rise to a several applications and related works in different areas such as mechanical design, urban planning, interior design, etc. . Solving layout problems is generally based on the designers expertise and involves a costly and tedious process that do not always satisfies the all problem’s constraints. In most cases, the layout is manually carried out using maps or a mock-ups. In cases where numerical mock-ups are used, no assistance is provided to help users in decision making and during the layout tasks. This manuscript proposes an interactive and generic approach based on the use of formulation and resolution tools from constraint programming, and virtual reality techniques (visualization, immersion and 3D interaction). The proposed approach provides different levels of assistance and supports several kinds of constraints. It also allows to define and automatically solve complex layouts. The various provided assistances can guide the user to possible solutions and take into account his/her preferences. Our approach has been validated through several experiments involving various layout tasks in virtual environments. The objectives were to analyze the relevance of the proposed approach through the study of human performance, and to illustrate the possibilities of interaction between the user and the developed system.
Abstract FR:
La diversité des problèmes d’agencement a donné naissance à une multitude de travaux et d’applications liés à des domaines différents tels que la conception mécanique, l’urbanisme, l’aménagement d’intérieur, etc. . La résolution des problèmes d’agencement est généralement basée sur le savoir faire et l’expérience des concepteurs et repose sur un processus coûteux et long qui ne répond pas toujours à l’ensemble des contraintes du problème. En outre, dans la plupart des cas, l’agencement est effectué de manière manuelle à l’aide de plans ou des maquettes éventuellement à l’échelle. Dans les cas où des maquettes numériques sont utilisées, peu voir aucune assistance n’est proposée pour aider les concepteurs dans la prise de décision et la réalisation des tâches. Ce travail de thèse repose sur une démarche innovante impliquant une approche interactive générique basée sur l’utilisation conjointe d’outils de formulation et de résolution issus de la programmation par contraintes, et de techniques de réalité virtuelle (visualisation, immersion, et interaction 3D). L’approche proposée offre différents niveaux d’assistance et supporte la prise compte de diverses contraintes. Elle permet également de définir et de résoudre un problème d’agencement complexe de manière automatique. Les assistances offertes permettent de guider le concepteur vers des solutions viables et de prendre en compte ses préférences. Notre approche a été validée à travers différentes expérimentations impliquant la réalisation de tâches d’agencement en environnements virtuels. L’objectif était d’analyser la pertinence de l’approche proposée à travers l’étude de la performance humaine, et d’illustrer les possibilités d’interaction entre l’utilisateur et le système développé. Notre approche est actuellement étendue à différents cas applicatifs impliquant une problématique d’agencement.