Mots clefs : vision par ordinateur, reconstruction 3D, analyse de scène, segmentation d'image, analyse de document
Pour simuler des environnements architecturaux et urbains complexes, et pouvoir y naviguer, à terme, de manière virtuelle, il est nécessaire de les modéliser. Pour cela, nous pensons que les techniques de vision, comme outils de perception (éventuellement combinés avec d'autres techniques d'acquisition), peuvent permettre d'augmenter le niveau de complexité des informations qu'il est possible d'acquérir sur le réel. Quand les environnements sont d'une grande complexité, les modèles qu'on peut actuellement obtenir par les techniques de vision sont néanmoins insuffisants, à la fois en précision et en densité, et ne peuvent finalement fournir qu'une esquisse de l'environnement. Cependant, même une telle modélisation rudimentaire est appréciable quand il s'agit, par exemple, de fournir le modèle de toute une ville ; il serait en effet peu réaliste de construire celui-ci à la main. De plus, la fusion avec des connaissances fournies par d'autres sources (capteurs 3D) ou connues au préalable (plans) peut mener à des modèles plus robustes et plus complets. Nous nous appuyons notamment sur les compétences de l'équipe en analyse de documents graphiques [12,19,21,24].
C'est dans ce contexte que nous étudions actuellement deux problèmes de modélisation d'environnements architecturaux et urbains. Dans une première étude, l'objectif est de reconstruire un modèle 3D d'une ville complète, à partir de plusieurs sources de données: vues aériennes, plan cadastral numérisé, modèle numérique de terrain (MNT). L'objectif ultime est de fusionner les informations fournies par ces différentes sources pour construire un modèle géométrique 3D le plus complet possible de l'environnement urbain considéré. Ce modèle pourra être enrichi ultérieurement avec des informations provenant d'autres sources (habillage des façades, par exemple) et exploité pour visualiser des perspectives, pour simuler un trajet dans la zone urbaine, pour préparer des plans d'intervention, ou pour fournir une assistance à la planification urbaine, par exemple.
La première étape du travail consiste à fusionner le plan cadastral et le MNT. Un ensemble de structures cadastrales (surfaces bâties, rues, parcelles...) est extrait par analyse du document numérisé. Il s'agira ensuite de fusionner ces informations avec celles obtenues par segmentation en zones homogènes du MNT. Ultérieurement, les informations complémentaires fournies par analyse des vues aériennes devront aussi être incluses dans le processus de modélisation.
Une deuxième étude, qui vient de débuter à l'automne 1995, porte sur l'analyse de plans d'architecture pour la modélisation d'un édifice. L'idée est de modéliser un édifice architectural à partir de l'interprétation de ses plans [20]. L'analyse de documents doit permettre de passer des images numérisées de ces plans à une modélisation en termes d'entités architecturales, permettant en particulier la ``navigation'' virtuelle dans l'édifice. Les points à aborder sont: