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Intérêt du photo-réalisme

Utilisation de POV-Ray pour la robotique

lundi 17 octobre 2005, par Julien H.

La modélisation dont nous allons parler permet d’obtenir des vues réalistes d’un terrain et ainsi travailler nos algorithmes de vision.

Le second intérêt est de pouvoir générer énormément d’images, prenant en compte ainsi toutes les configurations possibles. Cela évite de manipuler le robot ou la caméra soi-même (ce qui prend du temps et surtout n’est pas forcément fiable).

Le troisième intérêt est de continuer à travailler ces algorithmes quand le robot est démonté, inutilisable ou aussi (pour nous qui travaillons chez nous le soir et le week-end) sans avoir de terrain ni de conditions de luminosité similaires à la cible.

GIF - 20.4 ko

  Introduction

Tout d’abord une courte présentation du logiciel. POV-Ray est un outil gratuit pour générer des images selon la technique du "lancé de rayon" ou "ray-tracing", c’est-à-dire en calculant la valeur de chaque pixel en fonction des différents rayons lumineux qui peuvent l’atteindre, soit en provenance directe d’une source lumineuse, soit par réflexion, diffraction, réfraction, diffusion, etc...

L’essentiel d’un fichier pour POV-Ray consiste donc en une succession de déclarations concernant les objets présents sur la scène, les sources lumineuses et bien entendu la caméra qui détermine l’angle de vue de l’image générée.

Cette technologie basée sur des calculs reproduisant des lois physiques, il y a bien entendu une durée de génération d’image non négligeable qui peut dérouter quand on est habitué aux logiciels 3D temps réel.

  Utilisation en robotique

Intérêt n°1 : comme vous le constaterez, POV-Ray permet d’obtenir des images "photo-réalistes", notament pour tout ce qui est lumière à travers des matériaux transparents. Dans le cadre de la robotique amateur, le but est plutôt d’avoir des images "webcam-réalistes" pour simuler la vision du robot et tester nos algorithmes. On jouera sur les paramètres de la caméra pour reproduire une vue réelle depuis le robot.

Intérêt n°2 : pour obtenir rapidement une vue d’ensemble du terrain sur lequel évolue le robot (et ainsi préparer des stratégies par exemple), on peut tirer profit de la facilité d’utilisation de POV-Ray : la rapidité de prise en main et la facilité de description des objets par formes géométriques et opérations CSG permettent un résultat correct en moins de 20 minutes.

Enfin il faut mentionner la possibilité de scripter et d’automatiser la génération d’images. On peut ainsi obtenir des centaines d’images sous des angles de vues successifs ou avec des mouvements d’objets avec quelques lignes (et un peu de temps de génération).

 Exemple

Voici le code source pour le terrain 2006 représenté ci-dessous. Les astuces permettant de faire varier les vues sont présentées dans un article annexe.

Zip - 3.1 ko
Archive POV 2006

N’hésitez pas à nous envoyer vos propres essais et à commenter notre démarche.

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