Objectifs
Les avancées récentes en imagerie 3D rendent possibles la création et le stockage de modèles 3D à l'échelle du Web et ceci pour de nombreuses applications telles que l'héritage culturel, le médical, l'industrie mécanique, les jeux, l'archéologie, ? Avec l'expansion d'Internet qui se poursuit, le développement et la multiplication des réseaux d'accès à haut débit, les objets 3D feront de plus en plus partie intégrante des bases de données distribuées liées aux services multimédia. Le projet SEMANTIC-3D a pour objet l'exploration de techniques et d'outils préalables à la réalisation de nouveaux services opérationnels pour l'exploitation de contenu 3D à travers le Web et les objets communicants. En particulier, ce projet vise à :

· permettre un accès facile et rapide aux objets 3D d'une base de données avec des méthodes d'indexation spécifiques pour retrouver des objets similaires ;

· améliorer l'interactivité des utilisateurs de ces services avec des objets 3D en proposant des fonctionnalités nouvelles (faire une requête 3D, décomposition de l'objet visualisé) ;

· accélérer la transmission et la visualisation des objets 3D en développant de nouvelles méthodes adaptées de compression/décompression ;

· assurer la protection des données et/ou intégrer de l'information supplémentaire en tatouant les objets 3D ;

· envisager la variété des ressources disponibles, incluant les terminaux mobiles ;

· prototyper un système opérationnel intégrant ces techniques, au niveau serveur, format d'échange et client, prenant en compte la dimension utilisateur et l'adaptation des données sources.

Les résultats de ce projet seront validés à travers un démonstrateur prototype pour une application industrielle dans laquelle les objets communicants sont utilisés par différents types d'utilisateur : la vérification et la réparation à distance par un technicien nomade (télé-assistance, télé-maintenance) et l'aide à la conception (télé-consultation).

Mise en oeuvre et état de l'art :

Tandis que la recherche par le contenu et le tatouage de l'image, de la vidéo et de l'audio ont été le sujet de nombreuses recherches et publications (voire d'un certain nombre de systèmes commerciaux), l'indexation, la compression et le tatouage de données 3-D n'ont fait l'objet que de peu de travaux et projets scientifiques. De même, le marché des technologies 3D est un marché relativement jeune. Les applications sont en grande majorité orientées vers les sites Web de commerce basés sur la visualisation photo-réaliste de produits, mais rares sont celles qui proposent des solutions permettant de réaliser et de diffuser des services axés sur des gros systèmes de données 3D pour assister l'utilisateur dans son travail quotidien. Aujourd'hui, l'utilisateur souhaite retrouver son environnement habituel quelle que soit sa situation géographique, pouvoir à distance consulter rapidement et de manière sécurisée, des bases de données 3D et se faire ainsi assister dans son travail.

SEMANTIC-3D propose un tel système. Pour faciliter l'accès aux données 3D avec une interface conviviale, ce système intègre l'indexation 3D avec des méthodes spécifiques de description et de recherche d'objets similaires dans une base en utilisant des requêtes 2D (image profil ou dessin) et 3D. Comme l'utilisateur interroge une base à distance, demande plus de détail sur un objet et/ou les objets environnants, la transmission de ces modifications et ajouts doit être immédiate. SEMANTIC-3D développe de nouvelles approches de compression 3D scalables basées sur une représentation hiérarchique des données, tenant compte de la géométrie des objets, notamment avec de nouvelles techniques de modélisation 3D. Pour sécuriser la transmission, les données doivent être protégées (copyright, intégrité, etc.) en insérant une marque invisible mais permanente et détectable par le propriétaire des données. Ce projet intègre le tatouage 3D pour à la fois protéger les données et enrichir le contenu d'un objet 3D par ajout d'informations additionnelles. De même, la spécification des formats de données échangées est à l'étude pour assurer une compatibilité entre les différentes fonctions développées.

Verrous

Concernant la diffusion de contenus 3D, il faut prévoir l'élargissement du champ d'utilisation aux dispositifs mobiles, au delà des systèmes traditionnellement utilisés pour la consultation d'informations 3D. Aujourd'hui, les verrous apparaissent aussi bien dans le transfert des données qui doit s'adapter aux ressources disponibles, que dans la consultation efficace, flexible et sécurisée (intégrité et confidentialité) de ces informations. Des gains d'efficacité à ces différents stades - éventuellement combinés - sont indispensables pour le développement effectif des applications. Il faut de plus, parallèlement à l'augmentation des capacités, anticiper la croissance prévisible des données.

Ces verrous doivent être levés dans les toutes prochaines années à venir si l'on veut être en mesure de tirer les meilleurs profits des potentialités offertes par la mise en ligne de services axés sur les technologies 3D sur des réseaux classiques et sans fils :

· Les solutions d'accès (indexation) et de sécurité (tatouage) proposées actuellement pour les images et la vidéo ne sont pas directement généralisables dans des contextes d'application où l'information est intrinsèquement 3D. Il nous faut développer de nouvelles techniques spécifiques à la nature des données 3D en intégrant la connaissance géométrique, contextuelle, voire sémantique dans les méthodes d'indexation et de tatouage.

· Le besoin de transmission rapide est inhérent aux applications où l'utilisateur dialogue avec une base de données 3D. La transmission de ces modifications et ajouts doit être immédiate. De nouvelles approches de compression géométrique et progressive doivent être étudiées et appliquées.

· La spécification des formats de données échangées doit permettre d'assurer une compatibilité entre les différentes fonctions développées.

· Les problèmes d'ergonomie des interfaces homme - machine doivent être étudiés et particulièrement sur les aspects performance des transferts et d'utilisabilité.