La modélisation précise de zones urbaines étendues représente un défi en informatique graphique. Une ville réelle répond à des règles de construction (implicites ou explicites) et reflète souvent de multiples influences historiques, culturelles et sociales à travers le temps. Atteindre une précision suffisante pour qu’une ville virtuelle soit crédible, pour un utilisateur la visitant au niveau du sol, demande une modélisation extrêmement détaillée qui exige bien trop de temps et d’efforts de la part d’un concepteur même expérimenté. L’émergence de nouveaux problèmes liés à l’urbanisation de masse, tels que l’influence des rayonnements électromagnétiques, la préparation de plans d’évacuation ou la prévision de l’évolution nécessaire des moyens de transports urbains, entraîne des besoins croissants en matière d’études et de prévisions. La capacité à générer rapidement des maquettes virtuelles crédibles permet de répondre à ces besoins et constitue donc un sujet d’avenir appelé à se développer car les résultats actuels ne satisfont pas les critères précédemment définis. Nous présentons donc en premier lieu une synthèse des travaux dans ce domaine. Cette synthèse est décomposée selon six étapes de génération, les résultats de chaque étape représentant un niveau de détail logique de la zone urbaine. Nos travaux portent principalement sur deux étapes distinctes du processus de génération d’une zone urbaine virtuelle. La première étape étudiée traite du placement automatique du mobilier dans une pièce. Nous présentons une étude de l’application de méthodes issues de la recherche locale pour résoudre le placement d’objets au sein d’un problème défini par des contraintes. Les objets traités sont définis par leur boîte englobante, et peuvent prendre une orientation quelconque (non isothétique). Nous décrivons également le modeleur déclaratif DEMONS LE qui a été développé pour évaluer la pertinence de cette approche. La seconde étape étudiée traite de la génération automatique d’extérieurs de bâtiments (façades, fondations et toits). Notre méthode est basée sur la définition de gabarits de bâtiments qui sont appliqués à des descriptions de bâtiments. Une description est uniquement constituée de l’embase tridimensionnelle, de la hauteur de toit et de la hauteur des murs du bâtiment. Ensuite, les façades de bâtiments sont créées en utilisant une grammaire de murs tridimensionnelle isométrique, basée sur un ensemble de règles. Ces règles peuvent être simples ou bien très détaillées en fonction des besoins de l’utilisateur. En conclusion, nous présentons les perspectives concernant la poursuite de ces travaux, plusparticulièrement pour les deux étapes que nous avons étudiées en profondeur, mais aussi pour les autres étapes de génération.

1. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Mod´lisation automatique de zones urbaines
e
Th`se de doctorat sp´cialit´ informatique
e e e
Mathieu Larive
Directeur de th`se V´ronique Gaildrat
e e
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 1

2. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Plan
1 Introduction
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 2

3. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Plan
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 2

4. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Plan
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 2

5. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Plan
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 2

6. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Plan
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
5 Conclusion et perspectives
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 2

7. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
5 Conclusion et perspectives
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 3

8. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Collaboration
Vortex :
Visual Objects : from Reality To EXpression.
Mod´lisation d’environnements virtuels
e
Outils de mod´lisation d´clarative.
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 4

9. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Collaboration
Vortex :
Visual Objects : from Reality To EXpression.
Mod´lisation d’environnements virtuels
e
Outils de mod´lisation d´clarative.
e e
Oktal Synthetic Environment :
Gamme d’outils de visualisation : rendu dans plusieurs
domaines spectraux : infrarouge, radar, BNL, acoustique et
visible.
Modeleur de terrain AGETIM (Atelier de GEn´ration de
e
TerraIn Multi senseur).
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 4

10. Probl´matique
e

11. Probl´matique
e

12. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
Objectifs :
ˆ
Etre capable de cr´er rapidement une ville plausible
e
(g´otypique) autour d’une zone d´j` mod´lis´e
e ea e e
(g´osp´cifique).
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 6

13. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
Objectifs :
ˆ
Etre capable de cr´er rapidement une ville plausible
e
(g´otypique) autour d’une zone d´j` mod´lis´e
e ea e e
(g´osp´cifique).
e e
Atteindre un degr´ de pr´cision satisfaisant pour permettre la
e e
navigation au niveau du sol :
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 6

14. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
Objectifs :
ˆ
Etre capable de cr´er rapidement une ville plausible
e
(g´otypique) autour d’une zone d´j` mod´lis´e
e ea e e
(g´osp´cifique).
e e
Atteindre un degr´ de pr´cision satisfaisant pour permettre la
e e
navigation au niveau du sol :
Mod´lisation de l’int´rieur des bˆtiments.
e e a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 6

15. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
Objectifs :
ˆ
Etre capable de cr´er rapidement une ville plausible
e
(g´otypique) autour d’une zone d´j` mod´lis´e
e ea e e
(g´osp´cifique).
e e
Atteindre un degr´ de pr´cision satisfaisant pour permettre la
e e
navigation au niveau du sol :
Mod´lisation de l’int´rieur des bˆtiments.
e e a
Mod´lisation g´om´trique des d´tails de la zone urbaine
e e e e
(mobilier urbain, ouvertures des bˆtiments, etc.).
a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 6

16. Introduction
´
Etat de l’art
DEMONS LE
Gabarits
Conclusion
Introduction
Objectifs :
ˆ
Etre capable de cr´er rapidement une ville plausible
e
(g´otypique) autour d’une zone d´j` mod´lis´e
e ea e e
(g´osp´cifique).
e e
Atteindre un degr´ de pr´cision satisfaisant pour permettre la
e e
navigation au niveau du sol :
Mod´lisation de l’int´rieur des bˆtiments.
e e a
Mod´lisation g´om´trique des d´tails de la zone urbaine
e e e e
(mobilier urbain, ouvertures des bˆtiments, etc.).
a
Cons´quences :
e
Etudes de techniques automatiques pour AGETIM.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 6

17. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
´
Etat de l’art
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
5 Conclusion et perspectives
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 7

18. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
´
Etapes de g´n´ration
e e
Zone urbaine
Repr´sente un volume de donn´es trop
e e
important pour ˆtre directement :
e
appr´hend´,
e e
mod´lis´,
e e
visualis´.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 8

19. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
´
Etapes de g´n´ration
e e
Zone urbaine
Repr´sente un volume de donn´es trop
e e
important pour ˆtre directement :
e
appr´hend´,
e e
mod´lis´,
e e
visualis´.
e
Niveaux de d´tail logiques
e
Approche multi-r´solution ` base de
e a
structures logiques imbriqu´es afin de
e
permettre un traitement cibl´.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 8

20. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
´
Etapes de g´n´ration
e e
Zone urbaine
Repr´sente un volume de donn´es trop
e e
important pour ˆtre directement :
e
appr´hend´,
e e
mod´lis´,
e e
visualis´.
e
Niveaux de d´tail logiques
e
Approche multi-r´solution ` base de
e a
structures logiques imbriqu´es afin de
e
permettre un traitement cibl´.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 8

21. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

22. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

23. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Donn´es suppl´mentaires sous forme de cartes :
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

24. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Donn´es suppl´mentaires sous forme de cartes :
e e
altim´triques,
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

25. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Donn´es suppl´mentaires sous forme de cartes :
e e
altim´triques,
e
hydrographiques,
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

26. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Donn´es suppl´mentaires sous forme de cartes :
e e
altim´triques,
e
hydrographiques,
de v´g´tation,
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

27. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Zones urbaines
Niveau le plus vague d’information
Surface couverte par la ville.
Information d´finie au sein d’un SIG.
e
Donn´es suppl´mentaires sous forme de cartes :
e e
altim´triques,
e
hydrographiques,
de v´g´tation,
e e
de densit´ de population.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 9

28. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
R´seau routier
e
G´n´ralement stock´ sous forme de graphe
e e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 10

29. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
R´seau routier
e
G´n´ralement stock´ sous forme de graphe
e e e
Utilisation de sch´mas de construction
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 10

30. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
R´seau routier
e
G´n´ralement stock´ sous forme de graphe
e e e
Utilisation de sch´mas de construction
e
Fig.: Exemples de sch´mas urbains [Li`ge, 1996]
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 10

31. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
L-System
CityEngine [Parish et al., 2001], une chaˆ d’outils couvrant
ıne
les quatre premi`res ´tapes.
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 11

32. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
L-System
CityEngine [Parish et al., 2001], une chaˆ d’outils couvrant
ıne
les quatre premi`res ´tapes.
e e
G´n´ration bas´e sur un L-System param´trique stochastique.
e e e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 11

33. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
De la zone urbaine aux r´seaux routiers
e
L-System
CityEngine [Parish et al., 2001], une chaˆ d’outils couvrant
ıne
les quatre premi`res ´tapes.
e e
G´n´ration bas´e sur un L-System param´trique stochastique.
e e e e
Utilisation de cartes pour d´finir les zones d’influence des
e
param`tres.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 11

34. R´sultat
e

35. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du r´seau routier aux blocs
e
Bloc :
Surface connexe entour´e de routes (ilot urbain).
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 13

36. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du r´seau routier aux blocs
e
Bloc :
Surface connexe entour´e de routes (ilot urbain).
e
Complexit´ n´gligeable
e e
r´alisation pendant la g´n´ration du r´seau
e e e e
urbain,
calcul d’intersections au sein du r´seau routier.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 13

37. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du r´seau routier aux blocs
e
Bloc :
Surface connexe entour´e de routes (ilot urbain).
e
Complexit´ n´gligeable
e e
r´alisation pendant la g´n´ration du r´seau
e e e e
urbain,
calcul d’intersections au sein du r´seau routier.
e
Premi`re ´tape de hi´rarchisation :
e e e
limitation aux polygones convexes,
fusion des zones trop petites.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 13

38. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du r´seau routier aux blocs
e
Bloc :
Surface connexe entour´e de routes (ilot urbain).
e
Complexit´ n´gligeable
e e
r´alisation pendant la g´n´ration du r´seau
e e e e
urbain,
calcul d’intersections au sein du r´seau routier.
e
Premi`re ´tape de hi´rarchisation :
e e e
limitation aux polygones convexes,
fusion des zones trop petites.
Sp´cifications des blocs (zac, bureaux,
e
r´sidentiel, espace vert, lac, etc.)
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 13

39. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcelle :
Surface poss´dant une seule adresse postale.
e
Un bˆtiment est inclus au sein d’une unique parcelle, mais une
a
parcelle peut accueillir plusieurs bˆtiments.
a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 14

40. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcelle :
Surface poss´dant une seule adresse postale.
e
Un bˆtiment est inclus au sein d’une unique parcelle, mais une
a
parcelle peut accueillir plusieurs bˆtiments.
a
Utilis´ pour diminuer la
e
combinatoire des m´thodes :
e
au sein du bloc pour la
parcellisation,
au sein de la parcelle pour les
op´rations ult´rieures (placement
e e
bˆtiments, v´g´tation).
a e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 14

41. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcelle :
Surface poss´dant une seule adresse postale.
e
Un bˆtiment est inclus au sein d’une unique parcelle, mais une
a
parcelle peut accueillir plusieurs bˆtiments.
a
Utilis´ pour diminuer la
e
combinatoire des m´thodes :
e
au sein du bloc pour la
parcellisation,
au sein de la parcelle pour les
op´rations ult´rieures (placement
e e
bˆtiments, v´g´tation).
a e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 14

42. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation g´om´trique [Perret, 2006]
e e
Utilisation d’algorithmes plus ´volu´s :
e e
diagramme de Vorono¨ [Ghosh, 1990],
ı
squelette droit [Felkel et al., 1998].
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 15

43. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation g´om´trique [Perret, 2006]
e e
Utilisation d’algorithmes plus ´volu´s :
e e
diagramme de Vorono¨ [Ghosh, 1990],
ı
squelette droit [Felkel et al., 1998].
Applicables aux polygones simples.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 15

44. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation g´om´trique [Perret, 2006]
e e
Utilisation d’algorithmes plus ´volu´s :
e e
diagramme de Vorono¨ [Ghosh, 1990],
ı
squelette droit [Felkel et al., 1998].
Applicables aux polygones simples.
Param´trable avec les largeurs, profondeurs et surfaces des
e
parcelles.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 15

45. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation g´om´trique [Perret, 2006]
e e
Utilisation d’algorithmes plus ´volu´s :
e e
diagramme de Vorono¨ [Ghosh, 1990],
ı
squelette droit [Felkel et al., 1998].
Applicables aux polygones simples.
Param´trable avec les largeurs, profondeurs et surfaces des
e
parcelles.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 15

46. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation selon un
sch´ma [Li`ge, 1996]
e e
Utilisation de
sch´mas existants en
e
urbanisme.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 16

47. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation selon un
sch´ma [Li`ge, 1996]
e e
Utilisation de
sch´mas existants en
e
urbanisme.
Espace de recherche
faiblement discr´tis´.
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 16

48. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Du bloc aux parcelles
Parcellisation selon un
sch´ma [Li`ge, 1996]
e e
Utilisation de
sch´mas existants en
e
urbanisme.
Espace de recherche
faiblement discr´tis´.
e e
Guidage strict de la
recherche.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 16

49. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
G´n´ration d’ext´rieurs de bˆtiments
e e e a
D´finis par :
e
un (ou plusieurs contours 2D),
une hauteur.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 17

50. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
G´n´ration d’ext´rieurs de bˆtiments
e e e a
D´finis par :
e
un (ou plusieurs contours 2D),
une hauteur.
Contraints par :
le voisinage,
le type de quartier.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 17

51. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
L-System :
CityEngine [Parish et al., 2001]
Approche g´om´trique.
e e
Structure pyramidale.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 18

52. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
L-System :
CityEngine [Parish et al., 2001]
Approche g´om´trique.
e e
Structure pyramidale.
FL-System [Perret, 2006]
G´n´ration d’un mod`le
e e e
g´om´trique ` chaque ´tape
e e a e
de d´rivation.
e
Syst`me de cache pour
e
am´liorer les performances
e
de la r´´criture.
ee
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 18

53. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Grammaire de formes :
Instant Architecture
[Wonka et al., 2003]
Split grammar : grammaires
de formes param´triques.
e
Grammaire de contrˆle.
o
Bˆtiments r´alistes ` partir
a e a
de descriptions pr´cises ou
e
vagues.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 19

54. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Grammaire de formes :
CGA Shape [M¨ller et al., 2006]
u
Grammaire de formes
architecturales.
Langage plus expressif,
mod´lisation de bˆtiments
e a
complexes par assemblage
de formes complexes.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 20

55. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Grammaire de formes :
CGA Shape [M¨ller et al., 2006]
u
Grammaire de formes
architecturales.
Langage plus expressif,
mod´lisation de bˆtiments
e a
complexes par assemblage
de formes complexes.
Prise en compte de
l’occlusion et de
l’alignement entre fa¸ades.
c
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 20

56. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
G´n´ration de plans de bˆtiments
e e a
Approche CSP
Partition des ´tages du bˆtiment en pi`ces.
e a e
Probl`me r´solu ` l’aide de l’approche CSP [Maculet, 1991] :
e e a
bˆtiments rectangulaires,
a
pi`ces rectangulaires.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 21

57. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
G´n´ration de plans de bˆtiments
e e a
Am´liorations :
e
EAAS [Charman, 1995] :
nouvelle technique de filtrage,
large choix d’heuristiques et de m´canismes de backtrack.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 22

58. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
G´n´ration de plans de bˆtiments
e e a
Am´liorations :
e
EAAS [Charman, 1995] :
nouvelle technique de filtrage,
large choix d’heuristiques et de m´canismes de backtrack.
e
ARCHiPLAN [Medjoub et al., 2001] :
heuristique dso (dynamic space ordering),
niveau de solution topologique.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 22

59. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Probl`me d’am´nagement spatial :
e e
Instancier des objets 3D caract´ris´s par :
e e
leur description g´om´trique,
e e
leur position (2D ou 3D),
leurs orientations (de une ` trois),
a
´ventuellement leur mise ` l’´chelle.
e a e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 23

60. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Probl`me d’am´nagement spatial :
e e
Instancier des objets 3D caract´ris´s par :
e e
leur description g´om´trique,
e e
leur position (2D ou 3D),
leurs orientations (de une ` trois),
a
´ventuellement leur mise ` l’´chelle.
e a e
Probl`me NP-complet :
e
complexit´ exponentielle.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 23

61. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Probl`me d’am´nagement spatial :
e e
Instancier des objets 3D caract´ris´s par :
e e
leur description g´om´trique,
e e
leur position (2D ou 3D),
leurs orientations (de une ` trois),
a
´ventuellement leur mise ` l’´chelle.
e a e
Probl`me NP-complet :
e
complexit´ exponentielle.
e
Trait´ comme un probl`me de satisfaction de contraintes en
e e
mod´lisation d´clarative.
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 23

62. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Approche CSP :
Approches isoth´tiques [Kwaiter, 1998,
e
Bonnefoi et al., 1999, Le Roux, 2003].
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 24

63. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Approche CSP :
Approches isoth´tiques [Kwaiter, 1998,
e
Bonnefoi et al., 1999, Le Roux, 2003].
Approches non isoth´tiques
e
[Ruchaud et al., 2002, Le Roux, 2003].
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 24

64. Zones urbaines
Introduction R´seaux routiers
e
´
Etat de l’art Blocs
DEMONS LE Parcelles
Gabarits Ext´rieurs de bˆtiments
e a
Conclusion Plans de bˆtiments
a
Mobilier
Placement du mobilier
Approche CSP :
Approches isoth´tiques [Kwaiter, 1998,
e
Bonnefoi et al., 1999, Le Roux, 2003].
Approches non isoth´tiques
e
[Ruchaud et al., 2002, Le Roux, 2003].
Metaheuristiques :
Algorithmes g´n´tiques
e e
[Sanchez et al., 2003,
Vassilas et al., 2002].
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 24

65. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
DEMONS LE : placement automatique d’objets
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
5 Conclusion et perspectives
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 25

66. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
DEMONS LE : placement automatique d’objets
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
Introduction
M´taheuristiques
e
Mise en œuvre
R´sultats
e
Conclusion
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 26

67. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Introduction
DEMONS : DEclarative MOdeliNg System
Probl`me d’am´nagement spatial d’une sc`ne
e e e
tridimensionnelle.
´
Etudi´ sous la forme d’un probl`me de r´solution par
e e e
contraintes.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 27

68. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Introduction
DEMONS : DEclarative MOdeliNg System
Probl`me d’am´nagement spatial d’une sc`ne
e e e
tridimensionnelle.
´
Etudi´ sous la forme d’un probl`me de r´solution par
e e e
contraintes.
Deux grandes familles de m´thodes :
e
exactes (compl`tes)
e
[Kwaiter, 1998, Le Roux, 1999, Le Roux et al., 2003],
approch´es (incompl`tes) [Sanchez et al., 2003].
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 27

69. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
M´taheuristiques
e
Premi`res m´thodes approch´es d´di´es ` des probl`mes
e e e e e a e
sp´cifiques.
e
Metaheuristiques
Ensemble de concepts fondamentaux et de m´canismes
e
d’intensification et de diversification, qui permettent d’aider ` la
a
conception de m´thodes heuristiques.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 28

70. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
M´taheuristiques
e
Avantages :
Mise en œuvre facilit´e (fonction d’´valuation).
e e
Syst`mes interactifs (possibilit´ de limiter le temps
e e
d’ex´cution).
e
Capacit´ ` traiter de tr`s vastes domaines de recherche.
ea e
Facilement parall´lisables.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 29

71. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
M´taheuristiques
e
Inconv´nients
e
Une solution optimale au probl`me peut ne pas ˆtre trouv´e.
e e e
L’inconsistance d’un probl`me ne peut pas ˆtre prouv´e.
e e e
Les meilleurs r´sultats sont atteints avec des param`tres
e e
id´aux empiriques.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 30

72. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
M´taheuristiques
e
Ad´quations ` notre probl`me
e a e
Domaine de recherche tr`s vaste.
e
Certaines contraintes ne sont pas diff´rentiables.
e
Sc`nes plus r´alistes car naturellement non ordonn´es.
e e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 31

73. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
M´taheuristique
e
Recherche Tabou [Glover, 1986]
A chaque ´tape de d´rivation, choix de la meilleure
e e
configuration dans le voisinage.
Possibilit´ de d´grader la fonction de coˆt.
e e u
Liste tabou qui stocke les k derni`res configurations visit´es.
e e
La liste tabou permet de s’affranchir des cycles de longueur
inf´rieure ou ´gale ` k.
e e a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 32

74. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Limitations usuelles des solveurs de contraintes :
objets isoth´tiques,
e
placement de boˆ englobantes.
ıtes
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 33

75. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Limitations usuelles des solveurs de contraintes :
objets isoth´tiques,
e
placement de boˆ englobantes.
ıtes
DEMONS LE
Modeleur d´claratif interactif.
e
Orientation libre des objets.
Utilisation de l’enveloppe convexe des objets.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 33

76. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Op´rateurs de Minkowski :
e
Introduits dans le domaine de la planification de trajectoire.
Op´rateurs d’intersection et d’inclusion entre polygones
e
convexes.
Utilis´s au sein de DEMONS LE pour calculer le degr´ de
e e
satisfaction des contraintes.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 34

77. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Somme de Minkowski :
La somme de Minkowski peut ˆtre vue comme l’op´rateur
e e
addition dans l’espace des polygones.
D´crite comme une croissance ou une dilatation d’un
e
polygone par un autre polygone.
Somme de Minkowski
S = T ⊕B = B ⊕T = Btp = Tbp
p∈T p∈B
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 35

78. Application au probl`me de placement
e
Th´or`me : (O’Rourke [O’Rourke, 1998])
e e
Soit B, un polygone ` placer et r son point de r´f´rence. Soit P,
a ee
un polygone obstacle.

79. Application au probl`me de placement
e
Th´or`me : (O’Rourke [O’Rourke, 1998])
e e
Soit B, un polygone ` placer et r son point de r´f´rence. Soit P,
a ee
un polygone obstacle.
Alors le polygone P + = P ⊕ −B est l’ensemble des points :

80. Application au probl`me de placement
e
Th´or`me : (O’Rourke [O’Rourke, 1998])
e e
Soit B, un polygone ` placer et r son point de r´f´rence. Soit P,
a ee
un polygone obstacle.
Si B est translat´ de fa¸on ` ce que r soit strictement int´rieur `
e c a e a
P + , alors B chevauche P.

81. Application au probl`me de placement
e
Th´or`me : (O’Rourke [O’Rourke, 1998])
e e
Soit B, un polygone ` placer et r son point de r´f´rence. Soit P,
a ee
un polygone obstacle.
Si B est translat´ de fa¸on ` ce que r repose sur l’enveloppe de
e c a
P + , alors P et B se touchent.

82. Application au probl`me de placement
e
Th´or`me : (O’Rourke [O’Rourke, 1998])
e e
Soit B, un polygone ` placer et r son point de r´f´rence. Soit P,
a ee
un polygone obstacle.
Si B est translat´ de fa¸on ` ce que r soit strictement ext´rieur `
e c a e a
P + , alors P et B sont disjoints.

83. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Domaines et objets
Domaine de placement : liste de surfaces supports.
Orientation libre autour de l’axe vertical (gestion des
sym´tries).
e
Enveloppe convexe de la projection orthographique au sol de
l’objet.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 37

84. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Domaines et objets
Domaine de placement : liste de surfaces supports.
Orientation libre autour de l’axe vertical (gestion des
sym´tries).
e
Enveloppe convexe de la projection orthographique au sol de
l’objet.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 37

85. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Mise en œuvre
Contraintes
Contraintes binaires, probl`me local de placement.
e
Contraintes de plus haut niveau par combinaison de
contraintes.
Terminologie de Vandeloise [Vandeloise, 1986].
Terminologie de Vandeloise
Objetcible Contrainte(p) Objetsite
La tasse pos´e sur la table.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 38

86. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Contraintes
Topologiques :
au dessus,
` l’int´rieur,
a e
devant / derri`re,
e
` gauche / ` droite.
a a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 39

87. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Contraintes
Topologiques :
au dessus,
` l’int´rieur,
a e
devant / derri`re,
e
` gauche / ` droite.
a a
Physiques :
disjonction,
gravit´.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 39

88. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Contraintes
De distance :
Topologiques : ´gale ` d,
e a
au dessus, inf´rieure ` d,
e a
` l’int´rieur,
a e sup´rieure ` d.
e a
devant / derri`re,
e
` gauche / ` droite.
a a
Physiques :
disjonction,
gravit´.
e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 39

89. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Contraintes
De distance :
Topologiques : ´gale ` d,
e a
au dessus, inf´rieure ` d,
e a
` l’int´rieur,
a e sup´rieure ` d.
e a
devant / derri`re,
e
` gauche / ` droite.
a a D’orientation :
face `,
a
Physiques : vers,
disjonction, parall`le,
e
gravit´.
e oppos´ `,
ea
dos `
a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 39

90. R´sultats
e
Fig.: 431 objets, 50065 contraintes en 4 minutes.

91. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Conclusion
DEMONS LE :
mod´lisation intuitive de sc`nes complexes par un utilisateur
e e
non expert,
contrˆle du temps d’ex´cution,
o e
g´n´ration de sc`nes r´alistes par l’utilisation de m´thodes
e e e e e
stochastiques,
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 41

92. Introduction Introduction
´
Etat de l’art M´taheuristiques
e
DEMONS LE Mise en œuvre
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Conclusion
DEMONS LE :
mod´lisation intuitive de sc`nes complexes par un utilisateur
e e
non expert,
contrˆle du temps d’ex´cution,
o e
g´n´ration de sc`nes r´alistes par l’utilisation de m´thodes
e e e e e
stochastiques,
seule la recherche tabou a ´t´ mise en oeuvre.
ee
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 41

93. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
1 Introduction
2 ´
Etat de l’art
3 DEMONS LE : placement automatique d’objets
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
5 Conclusion et perspectives
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 42

94. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Syst`me de g´n´ration de fa¸ades ` base de grammaires de
e e e c a
murs
4 Syst`me de g´n´rations de bˆtiments ` base de gabarits
e e e a a
Introduction
Gabarits de fa¸ades
c
Gabarits de fondations et de toits
R´sultats
e
Conclusion
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 43

95. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Introduction
Cadre d’utilisation :
A partir des donn´es de bˆtiments contenues dans un Syst`me
e a e
d’Information G´ographique :
e
embase : polygone tridimensionnel,
hauteur des murs,
hauteur du toit.
G´n´ration de la g´om´trie des bˆtiments en fonction des
e e e e a
informations disponibles.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 44

96. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Introduction
Gabarit :
Description abstraite d’un objet contenant les informations
n´cessaires ` son instanciation g´om´trique.
e a e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 45

97. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Introduction
Gabarit :
Description abstraite d’un objet contenant les informations
n´cessaires ` son instanciation g´om´trique.
e a e e
Gabarit de bˆtiments :
a
gabarits de fa¸ades,
c
gabarits de fondations,
gabarits de toits.
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 45

98. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Gabarits de fa¸ades
c
Instant Architecture [Wonka et al., 2003]
R´sultats de qualit´ avec une bonne gestion des alignements.
e e
Uniquement g´om´trique.
e e
Approche g´n´rique.
e e
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 46

99. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Gabarits de fa¸ades
c
Instant Architecture [Wonka et al., 2003]
R´sultats de qualit´ avec une bonne gestion des alignements.
e e
Uniquement g´om´trique.
e e
Approche g´n´rique.
e e
Objectifs :
Syst`me sp´cifique aux bˆtiments, bas´ sur des grammaires de
e e a e
murs.
Explicitant le recours aux r´p´titions horizontales et verticales.
e e
Facile ` comprendre et ` utiliser.
a a
Mathieu Larive Mod´lisation automatique de zones urbaines
e 46

100. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Gabarits de fa¸ades
c
Gabarit de fa¸ade :
c
une liste de mot clefs,
un mur primaire,
un mat´riau.
e
Feuille de style d´crivant :
e
l’aspect du mur,
les dimensions et types possibles de fenˆtres et de portes,
e
le placement des ´l´ments sur la fa¸ade.
ee c
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e 47

101. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Grammaire de murs
Grammaire formelle :
un ensemble fini de symboles terminaux,
un ensemble fini de symboles non-terminaux,
un symbole initial,
un ensemble fini de r`gles de production.
e
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e 48

102. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Grammaire de murs
Grammaire formelle :
un ensemble fini de symboles terminaux,
un ensemble fini de symboles non-terminaux,
un symbole initial,
un ensemble fini de r`gles de production.
e
Grammaire param´trique de murs tridimensionnels isom´triques.
e e
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e 48

103. Introduction Introduction
´
Etat de l’art Gabarits de fa¸ades
c
DEMONS LE Gabarits de fondations et de toits
Gabarits R´sultats
e
Conclusion Conclusion
Grammaire de murs
Ensemble minimum de cinq r`gles (ou murs) :
e
une r`gle terminale,
e
trois r`gles de positionnement,
e
une r`gle de r´p´tition.
e e e
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