Création semi-automatique de modèles numériques de terrains - Visualisation et interaction sur terminaux mobiles communicants - TEL - Thèses en ligne Access content directly
Theses Year : 2007

Semi-Automatic Creation of Digital Terrain Models -Visualization and Interaction on Handheld Computers

Création semi-automatique de modèles numériques de terrains - Visualisation et interaction sur terminaux mobiles communicants

Abstract

Digital terrain models (DTM) allow to represent efficiently the topography of a given geographical area. Those DTM can be issued from a remote acquisition using, for example, embedded radars or from a topographic surveying with a tacheometer. DTM are the thematic context of this thesis which is composed of three parts.\\ In a first part, we take an interest in the creation of such models from an important source of topographical data constituted by the topographic maps. We present a complete workflow of treatments to generate DTM from a scanned topographic map. We focus especially on new methods for contour lines reconstruction and for DTM interpolation from a set of contour lines. All the work led in this area was integrated into a software framework called AutoDEM, specifically developed during this PhD. Then, in a second part, we present a new technique to visualize DTM in 3~dimensions on a wide range of devices going from a workstation plugged to large displays to a handheld device with low capacities like a PDA or a cell phone. The major interest of the presented technique, which is based on a connected client-server mode, is the dynamic adaptation of the large 3D model to the terminal's potential. We also inspect some remote rendering techniques and present two new ones which allow to make a real time interactive visualization, and to offer a virtual interactive panorama service to the user. Finally, in a third part, we describe new techniques which allow a mobile user featuring a handheld computer to navigate and interact with geographical data (2D maps or 3D scenes). The first is a tangible and bi-manual interaction technique based on the detection of a specific color-coded target by analyzing the video flow. The second one is a two selection levels technique suited to handhelds which do not provide a continuous pointing device.
Les modèles numériques de terrains (MNT) permettent de représenter efficacement la topographie d'une zone géographique donnée. Ces MNT peuvent être issus d'une télé acquisition à l'aide de radars embarqués ou de levés manuels sur le terrain à l'aide d'un tachéomètre. Les MNT constituent le contexte thématique de cette thèse qui est composée en trois parties.

Dans un premier temps, nous nous intéressons à la création de ces modèles à partir d'une source importante de données topographiques constituée par les cartes topographiques. Nous présentons une chaîne complète de traitements permettant de générer un MNT à partir d'une carte topographique numérisée. Nous détaillons particulièrement de nouvelles méthodes de reconstruction des courbes de niveaux et d'interpolation de ces courbes pour générer un MNT. Les différents travaux effectués dans cette thématique s'intègrent au sein de la plate-forme logicielle AutoDEM que nous avons développée durant cette thèse.

Puis, dans une deuxième partie, nous présentons une nouvelle technique permettant de visualiser des MNT en 3D sur une large gamme de dispositifs allant de stations de travail reliées à de grands écrans jusqu'à des terminaux mobiles (TM) à faibles capacités tels que les PDA ou les téléphones portables. L'intérêt majeur de la technique présentée, qui repose sur un mode connecté client-serveur, réside dans l'adaptation dynamique du modèle 3D aux capacités d'affichage du terminal. Nous nous intéressons également à des techniques de rendu à distance et présentons deux techniques permettant d'offrir d'une part une visualisation interactive temps réel et d'autre part un panorama virtuel à l'utilisateur.

Enfin, dans un troisième temps, nous décrivons des techniques nouvelles permettant à un utilisateur mobile disposant d'un TM de naviguer et d'interagir avec des données géographiques (cartes ou plans 2D et scènes 3D). La première est une technique d'interaction tangible et bi-manuelle reposant sur la détection par analyse du flux vidéo d'une cible décrivant un code couleur. La deuxième est une technique de sélection à deux niveaux adaptée aux TM ne disposant pas de dispositif de pointage continu.
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Dates and versions

tel-00354701 , version 1 (20-01-2009)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00354701 , version 1

Cite

Joachim Pouderoux. Création semi-automatique de modèles numériques de terrains - Visualisation et interaction sur terminaux mobiles communicants. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00354701⟩
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