<  Back to the Polytechnique Montréal portal

Représentation abstraite pour la génération automatique de scènes par planification spatiale

Guillaume Bouilly

Masters thesis (2012)

[img]
Preview
Download (837kB)
Cite this document: Bouilly, G. (2012). Représentation abstraite pour la génération automatique de scènes par planification spatiale (Masters thesis, École Polytechnique de Montréal). Retrieved from https://publications.polymtl.ca/843/
Show abstract Hide abstract

Abstract

RÉSUMÉ La création d'environnements 3D constitue une tâche manuelle ardue qui demande beaucoup de temps et qui gagnerait à être automatisée. La planification spatiale regroupe des techniques reposant sur la programmation par contraintes qui visent à placer correctement des objets à l'intérieur d'une scène statique. Les principales lacunes de ces techniques relèvent du manque de flexibilité introduit par les formats d'entrée et les représentations sémantiques utilisées. Le but de notre projet de recherche est d'évaluer la possibilité de définir un format de représentation abstraite pouvant être utilisé dans le cadre du placement spatial. Notre recherche repose sur la supposition qu'il est possible de définir une abstraction des concepts intervenant dans le placement spatial, et que cette représentation pourrait représenter un problème résoluble. Nous proposons une solution basée sur un format de représentation abstraite et une ontologie. La représentation abstraite permet de spécifier des configurations dans lesquelles des objets sont impliqués dans des actions selon des modalités spatiales définies. L'ontologie définit une hiérarchie des objets, contrôleurs et actions impliqués dans le placement spatial, ainsi que des relations permettant d'étendre ou de caractériser la représentation abstraite. Notre expérimentation repose sur la génération aléatoire d'un grand nombre de descriptions de scènes abstraites. Ces descriptions sont générées de manière à contenir un nombre croissant d'objets et de relations, pour identifier les limites de notre solution. Au terme de notre expérimentation, nous avons généré des scènes impliquant jusqu'à 15 objets et 16 relations. L'analyse de nos résultats nous a permis de confirmer qu'il est possible d'utiliser une représentation abstraite pour la génération automatique de scènes par placement spatial. Les limitations de notre modélisation nous ont permis d'orienter les travaux futurs vers l'optimisation de la résolution à partir de notre modélisation, la modélisation d'une ontologie de grande envergure pour le placement spatial et l'évaluation de l'utilisation d'une représentation abstraite dans des problèmes plus complexes. La réalisation de ces travaux faciliterait la création de scènes 3D dans divers domaines d'applications multimédia tels que le cinéma ou les jeux vidéo.----------ABSTRACT The creation of 3D environments is a tedious and costly task. Space Layout Planning techniques aim to use constraint programming in order to automatically assign a spatial position to the objects of a 3D scene. We aim to address the lack of flexibility of these techniques in regards to the input formats and the semantic representations. The goal of our research project is to create a new space layout planning input format that would offer a higher level of abstraction. This goal is based on the supposition that it is possible to express the concepts of a space layout planning problem as an abstraction, and that this abstraction can be transformed into a solvable constraint satisfaction problem. Our solution involves using an abstract representation input format and an ontology. The abstract representation can be used to define multiple configurations, which describe several objects that can take part into actions based on clearly defined spatial modalities. The ontology's role is to define a hierarchy of objects that can be used in space layout planning, as well as several relations that can complement the abstract representation. Our experimentation relies on a random generation of many abstract representations. Each step of the generation algorithm involves a growing number of objects and a growing number of relations. The goal of this experimental approach is to identify the limits of our solution in regards to the query's complexity. At the end of our experimentation, we were able to generate scenes with a maximal number of 15 objects and 16 relations. We have been able to confirm that space layout planning based on an abstract input format is a possible approach for the resolution of space layout planning problems in order to automatically generate 3D scenes. Future work on this approach involves the optimisation of the problem's modeling the creation of a larger ontology for space layout planning, and the evaluation of an abstract representation with more complicated space layout problems. The completion of this future work would address the limitations of our current approach, and could be the key to the application of space layout planning techniques for the automatic creation of 3D scenes for movies or video games.

Open Access document in PolyPublie
Department: Département de génie informatique et génie logiciel
Dissertation/thesis director: Michel Gagnon and Benoit Ozell
Date Deposited: 09 Jul 2012 16:20
Last Modified: 24 Oct 2018 16:10
PolyPublie URL: https://publications.polymtl.ca/843/

Statistics

Total downloads

Downloads per month in the last year

Origin of downloads

Repository Staff Only