Thèse de Abdoulaye Abou Diakité


Sujet :
Application des cartes combinatoires à la modélisation géométrique et sémantique des bâtiments

Résumé :

Le bâtiment est un système complexe composé de nombreux composants. Dans la pratique, les logiciels de CAO décrivent un bâtiment comme un ensemble de formes géométriques. Toutefois, il existe peu d'outils de simulation qui exploitent directement une telle description de l'objet bâtiment. Dans la plupart des cas, les simulations représentent un bâtiment par un graphe ou un réseau équivalent, c.a.d. une structure topologique composée de nœuds et de connexions entre ceux-ci, représentant certaines parties identifiables du bâtiment : locaux, parois, jonctions, baies, structure porteuse, doublages, ... Identifier ces entités, construire le graphe équivalent, extraire leurs caractéristiques dimensionnels, ... représentent autant de problèmes ardus étant donnée la grande variété des données manipulées. Les cartes combinatoires fournissent un formalisme simple et efficace pour décrire une géométrie complexe à partir de sa structure topologique. Une telle structure code en premier lieu les liens de connexion entre nœuds, courbes, surfaces et volumes, puis plonge celle-ci dans un support géométrique. La création, la modification ou la déformation de cette représentation passe par un petit nombre d'opérations clairement définies, ce qui facilite la transcription du formalisme mathématique en code informatique. Ces travaux devraient s'inscrire dans l'ensemble des outils logiciels stratégiques développés au CSTB (EVE-BIM, ICARE, PHANIE, ACOUBAT,...).
L'objectif de la thèse est de concevoir et développer les outils numériques permettant :
La construction semi-automatique d'une carte combinatoire représentant le modèle d'un bâtiment dans son environnement immédiat, avec possibilité d'identifier l'ensemble des locaux, des éléments structuraux et composants, à partir de données CAO (de type DXF, IFC ou équivalent) et SIG.
L'extraction semi-automatique, depuis la représentation topologique/géométrique unifiée, des représentations spécifiques aux différents domaines de simulation : enveloppe surfacique des locaux, graphes d'adjacences et propriétés dimensionnelles, métrés par nature des matériaux...
De simplifier et/ou d'enrichir la représentation des bâtiments afin de faciliter la représentation des éléments à différents niveaux de détail.
Cette thèse s'inscrit dans un cadre industriel. Une contrainte forte concerne donc le développement logiciel des méthodes proposées. Le développement se fera en langage C++, en lien avec le modeleur géométrique 3D Moka et le noyau de carte combinatoires de CGAL.


Encadrant : Guillaume Damiand

Date de soutenance : jeudi, 10 décembre, 2015