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Détection des collisions dans un moteur 3D temps
réel
Etudiant Encadreurs (4X Technologies)
Encadreur (ESSI)
Guillaume Gourdin M. Liberman M. Delattre M. Lafon
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Présentation du projet (1/2)

• 4X Technologies
• Société parisienne spécialisée dans des
  techniquesorientées vers le jeu vidéo
• Concepteur du moteur 3D multi plate-forme X3D
  utilisé dans Fourmis RushDown

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Présentation du projet (2/2)

• Détection des collisions
• Pour éviter linterpénétration des objets.
• Impossible de tester les collisions directement
  sur les objets en temps réel, il faut des
  algorithmes performants.
• X3D possède déjà une détection de
  collisions,mais elle est quadratique (donc trop
  coûteuse).

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Evaluation de l état de l art

• Travail de recherches de l existant
• On effectue les tests sur des approximations des
  objets originaux
• boites englobantes statiques alignées avec les
  axes
• boites englobantes dynamiques alignées avec les
  axes
• boites englobantes non alignées avec les axes
• décimation
• Egalement
• structure d arbre
• arbres BSP

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Boites englobantes statiques
Description Boite englobante de la sphère
englobante

• Avantages
• rapide
• la boite reste inchangée en cas de rotation de
  l objet

• Inconvénients
• approximation grossière
• calcul de la sphère englobante non trivial

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Boites englobantes dynamiques
Description Plus petite boite englobante
parallèle aux axes.

• Inconvénients
• approximation grossière
• recalcul de la boitesi l objet tourne

• Avantages
• rapide

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Boites englobantes non alignées avec les axes
Description Plus petite boite englobante.

• Avantages
• meilleure approximation
• la boite reste fixe même si l objet tourne

• Inconvénients
• approximation toujours grossière

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Décimation
Description On enlève les points les moins
significatifs Les tests de collisions
s effectuent sur les faces de l objet décimé

• Avantages
• bonne approximation de l objet d origine

• Inconvénients
• calculs des collisions non trivial

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Structure d arbre
Description On découpe l objet récursivement

• Avantages
• réduit le nombre de tests

• Inconvénients
• structure de données supplémentaire

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Arbre BSP
Description Découper l espace intelligemment
pour ne tester que les objets proches

• Inconvénients
• peu adapté aux environnement dynamiques

• Avantages
• réduit le nombre de tests

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Implémentation

• Il a été décidé dutiliser la structure darbre
  de boites englobantes alignées avec les axes.
• On descend jusquau niveau de la face pour avoir
  le maximum de précision possible.
• Travail sous Visual C (utilisation de classes).

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Présentation de X3D

• Moteur générique multi plate-forme
• En langage C possède un certain nombre de
  fonctions et de structures (scène, objets,
  lumières, etc.)

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Résultats

• Ont été implémenté la détection sans la
  structure darbre et avec la structure d arbre.
• La structure d arbre est beaucoup plus
  performante (presque 100 fois plus!).

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Conclusion

• La détection de collisions est un thème de
  recherche important et encore ouvert.
• Travail de programmation concret nécessitant la
  maîtrise des outils daujourdhui.