Modèle pour la conception immersive et intuitive : application à l’industrie automobile

Cette these traite de l’utilisation des technologies de Realite Virtuelle (RV) dans les activites de Conception Assistee par Ordinateur (CAO). Plus precisement, les travaux de recherche portent sur une approche pour la modification directe et interactive d’objets CAO, notamment adaptee aux processus de conception en industrie. Generalement, les logiciels de CAO requierent des competences (experience et connaissance), a la fois sur les fonctionnalites meme du logiciel et les representations utilisees, ainsi que sur les objets CAO concernes (principalement sur leur historique de construction, savoir de quelle facon ils ont ete construits). D’un autre cote, la RV apporte de nouveaux paradigmes d’interaction 3d, tels que l’immersion et la perception multi-sensorimotrice (stereoscopie, audio 3d, haptique, etc.), et il apparait necessaire de disposer de middleware intelligents pour gerer les objets CAO dans ces Environnements Virtuels (EV) immersifs. De precedents travaux ont propose un mecanisme d’edition implicite d’objets CAO permettant la modification du Graphe d’Historique de Construction (GHC) de ces objets a partir de la manipulation de la representation visuelle 3d de ces objets. Base sur un processus d’etiquetage des elements de frontiere (B-Rep), et couple avec un moteur d’inference, ce mecanisme decrit un chainage arriere entre ces elements de frontieres et les operateurs d’un GHC. Cependant, cette approche avait pour limite majeure de proposer un modele particulier de GHC, ce qui l’empechait d’etre integree a des systemes CAO fermes ou commerciaux tels que ceux utilises dans l’industrie et en particulier l’industrie automobile. Notre premiere contribution consiste donc en la proposition d’un modele et d’une architecture permettant de generaliser ce mecanisme de chainage arriere a n’importe quel systeme CAO base sur les representations de type B-Rep et GHC. Pour ce faire, nous avons specifie plusieurs structures d’encapsulation pour la gestion des operateurs du GHC ainsi que de leurs parametres, et des composants de B-Rep. Deuxiemement, le precedent etiquetage, desormais attache a ces structures d’encapsulation et non plus aux elements de B-Rep directement, a ete etendu pour permettre un chainage arriere multiple. Certains elements de frontieres peuvent en effet etre le resultat de plusieurs operateurs du GHC, etre lies a plusieurs elements "parents", et ainsi plusieurs decisions peuvent etre inferees a partir de leur manipulation. Ces avancees rendent possible la modification directe et intuitive d’objets CAO deja existants (i.e. via le parcours et l’analyse de base de donnees CAO precedemment creees), en analysant leur GHC et en remplissant nos structures avec les donnees necessaires. De plus, le mecanisme de chainage arriere multiple renforce la capacite du moteur d’inference, a liberer les utilisateurs, et specialement les non-experts, de connaissances trop complexes a propos des modeles CAO. Comme preuve de concept de notre modele, nous presentons un exemple detaille de notre approche sur le noyau geometrique de CATIA et montrons comment notre modele permet d’envisager un nouveau concept d’interaction en revue de projet immersive : permettre aux participants de modifier directement les modeles CAO sans quelque interaction sur station de travail.