ETUDE DU FRAMEWORK IMPLEMENTATION D UN OBJET CHAT IMPLEMENTATION XML

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1 MADVIWORLD ETUDE DU FRAMEWORK IMPLEMENTATION D UN OBJET CHAT IMPLEMENTATION XML Travail réalisé par François Jimenez francois.jimenez@unifr.ch Université de Fribourg Faculté des Sciences Département d Informatique TRAVAIL DE MASTER EN INFORMATIQUE Superviseur : Prof. Jacques Pasquier-Rocha Assistant : Patrik Fuhrer Janvier 2004

2 Table des matières TABLE DES MATIÈRES 1. INTRODUCTION PRÉAMBULE CONSIGNES DE DÉPART OBJECTIFS DU TRAVAIL MaDViWorld et ses objets MaDViWorld et XML STRUCTURE DU DOCUMENT CONVENTIONS GROUPE DE RECHERCHE LES MONDES VIRTUELS INTRODUCTION AVATARS EXEMPLES MADVIWORLD INTRODUCTION ARCHITECTURE Décomposition verticale Client application Room server application Package contenant les objets des pièces avec le Room setup utility Décomposition en couches Specification layer Default implementation layer Specific implementation layer PACKAGE MYOBJ Interface MyObj Implémentation MyObj GUI MyObj OBJETS LES CHATS INTRODUCTION AU CHAT Lexique FONCTIONNEMENT DU CHAT EXEMPLES DE CHATS LE LANGAGE DU CHAT OBJET CHAT POUR MADVIWORLD : MODE D EMPLOI FENÊTRE PRINCIPALE LA BARRE D OUTILS Les salons de discussion (thèmes) Configuration Couleurs A propos du chat MaDViWorld LA ZONE DE TEXTE PRINCIPALE LA ZONE DES UTILISATEURS LA ZONE DES INFORMATIONS SUR LES UTILISATEURS LA BARRE DES SMILEYS LA ZONE DES INFORMATIONS DU SYSTÈME

3 Table des matières Liste des messages systèmes possibles OBJET CHAT POUR MADVIWORLD : IMPLEMENTATION BUT STRUCTURE Interface Chat Package Chat.impl Option UniCast Option MultiCast Option BroadCast Gestion de la communication Sécurité Activation d un chat privé Refus d un chat privé Fermeture d un chat privé Package Chat.gui GUI Evénements Démarche : GUI Démarche : ChatImpl Démarche : ChatRemoteEventListener Données SYNTHÈSE Caractéristiques de l objet Améliorations possibles Ajout d une WebCam Ajout de la fonction Voice Personnalisation et ajustement du GUI Vidéo conférence Chat en direct Gestion du son Transfert de fichiers Envoi d et de SMS (Short Message System) MADVIWORLD ET XML INTRODUCTION À XML Les parseurs syntaxiques Introduction à DOM Introduction à SAX Comparaison DOM et SAX Choix du parseur Rôle de la DTD OBJECTIFS DU TRAVAIL Grammaire XML Parse/Encode Description de la DTD Déclaration des éléments du monde Définition des éléments du monde Editeur graphique Utilitaire RoomSetupApplicationXML Installation des pièces Ajout d objets Reporting CONCLUSION BILAN PERSONNEL CRITIQUES DU FRAMEWORK Avantages Améliorations Sécurité Multimédia et 3D Java Description des utilisateurs

4 Remerciements 9. BIBLIOGRAPHIE PUBLICATIONS SUR MADVIWORLD JAVA, RMI, JINI XML, DOM, SAX DESIGN PATTERNS UML (UNIFIED MODELING LANGUAGE) SOCIOLOGIE DE LA COMMUNICATION ET DES MÉDIAS RÉFÉRENCES URL COLLABORATEUR ANNEXE A : SOFTWARE & HARDWARE SOFTWARE Programmation d objets Programmation XML Documentation HARDWARE ANNEXE B : INSTALLATION & UTILISATION GUIDE D INSTALLATION Prérequis Structure du projet Configuration de l environnement MaDVIWorld Options Ant Téléchargement des applications Compilation des applications Compilation de l application serveur Compilation de l application cliente Compilation de l application configuration (Wizard) Exécution des applications Exécution de l application serveur Exécution de l application cliente Exécution de l application configuration (Wizard) ANNEXE C : EXTRAITS DE CODE C.1 : MÉTHODES DE L OBJET (INTERFACE CHAT) C.2 : EVÉNEMENTS DE L OBJET ANNEXE D : CD-ROM ANNEXE E : SITE INTERNET DU TRAVAIL

5 Remerciements REMERCIEMENTS Je tiens à remercier les personnes qui m ont donné l opportunité d effectuer ce travail dans les meilleures conditions possibles. En tout premier lieu, je remercie Patrik Fuhrer qui a su me guider avec patience et gentillesse, qui m a fait profiter de son expérience, qui m a consacré une grande partie de son temps libre pour une meilleure compréhension du travail et avec qui j ai eu de nombreuses discussions enrichissantes à tout point de vue. Je remercie également le groupe «Software Engineering», dirigé par le Professeur Jacques Pasquier-Rocha, au sein duquel j ai réalisé mon travail dans des conditions particulièrement agréables, tant sur le plan logistique que sur le plan humain. 5

6 1. Introduction 1. INTRODUCTION 1.1 Préambule Dans le cadre de la formation d un informaticien, une étape importante et indispensable pour un étudiant est celle de développer un projet en collaboration avec un groupe de recherche afin d acquérir les connaissances nécessaires pour joindre les côtés théoriques et pratiques acquis tout au long du cursus universitaire. C est une expérience enrichissante et obligatoire dans le parcours d un étudiant en informatique qui permet de reproduire une situation de la vie active. Ce document présente le cadre du travail et en expose ses principaux objectifs. Il va permettre de situer le projet et d expliquer la démarche utilisée, sa structure ainsi que les conventions utilisées pour son élaboration. 1.2 Consignes de départ Comme chaque année, tous les groupes de recherche en informatique se rassemblent pour proposer des thèmes de travail aux élèves en fin de cursus. Après une séance d information concernant les sujets à développer, je me suis intéressé au projet «MaDViWorld», développé au sein du groupe «Software Engineering». Après plusieurs entretiens concernant le travail à développer, les consignes de départ, étaient les suivantes : 6

7 1. Introduction TRAVAIL DE MASTER Prof. Jacques Pasquier-Rocha Département d Informatique Université de Fribourg Site Regina Mundi Rue Faucigny 2 CH 1700 Fribourg Téléphone /21 Fax Jacques.Pasquier@UniFr.CH TITRE : ETUDE DU FRAMEWORK MADVIWORLD ET DEVELOPPEMENT D'UNE LIBRAIRIE D'OBJETS Candidat : François JIMENEZ Adresse : Route de Lully Estavayer-le-Lac Téléphone : 079 / francois.jimenez@unifr.ch Responsable : Prof. Jacques Pasquier-Rocha Assistant : Patrik Fuhrer (patrik.fuhrer@unifr.ch) But du projet Un framework pour mondes virtuels distribués, MaDViWorld, a été développé dans le cadre des recherches du groupe du Prof. Pasquier-Rocha. Ce framework propose une plateforme pour la réalisation d'un monde virtuel constitué de salles reliées entre elles par des portes. Ces salles peuvent être peuplées de divers objets actifs ("programmes" Java). La première phase du travail de master consiste à étudier et comprendre l'architecture de MaDViWorld afin de proposer et de développer quelques objets qui pourront peupler un monde virtuel (chat, objet multimédia, jeu de cartes, ). Ces objets illustreront les capacités du framework et étofferons la librairie existante d'objets. Avant de se lancer dans la programmation des objets choisis, il conviendra de faire une recherche bibliographique sur l utilisation d applications semblables dans d autres contextes. Les objets programmés devront respecter le framework existant et proposeront une interface graphique soignée à leurs utilisateurs. Une critique de l'architecture du framework devra également être présentée. 7

8 1. Introduction Dans une deuxième phase, fort de l expérience acquise, l étudiant proposera et développera, en étroite collaboration avec le groupe de recherche, une grammaire XML qui décrive de tels mondes virtuels. Les pièces, les portes qui les relient, les objets qui s y trouvent, les différents droits d accès et d utilisation seront quelques aspects qui devront être pris en considération. Finalement un éditeur graphique devra être développé, qui permette de générer ces fichiers XML de manière conviviale et intuitive. Les programmes développés devront respecter les principales qualités d un logiciel (extensibilité, robustesse, réutilisabilité, lisibilité du code, ) et le travail sera proprement documenté de manière structurée dans le rapport final. Divers Le projet sera développé entièrement en Java. La plateforme et l'environnement de programmation sont choisis par l'étudiant. Toutefois, bien que la plupart des objectifs prévus initialement ont été respectés, la partie concernant l éditeur graphique a été modifiée. Cette application a été développée par un autre étudiant [50], et en vue des changements, un nouvel objectif m a été assigné : la création d une application pour l installation automatique d un monde virtuel. 8

9 1. Introduction 1.3 Objectifs du travail Les objectifs de ce travail sont multiples, et sont décomposés en deux grandes parties : MaDViWorld et ses objets Tout d abord, il est impératif de se familiariser avec le «framework», afin de comprendre ses concepts et la manière dont il fonctionne, pour ensuite pouvoir commencer l implémentation d un objet. Une telle approche est délicate, car il est important de se familiariser au mieux avec la technologie Java pour ensuite pouvoir se mouvoir, avec une certaine aisance, à l intérieur du projet. Ce point n est pas un élément à négliger, car la structure de ce «framework» est assez complexe et difficile à comprendre. De plus, un grand nombre de fonctionnalités Java en font partie, ce qui rend la tâche encore plus difficile, compte tenu de l expérience et des connaissances de cette technologie. Ensuite, après avoir passé un certain temps à comprendre le fonctionnement du «framework», il faut se concentrer sur la conception des objets proprement dite. Pour se faire, il existe un guide (MaDViWorld Object Programmer's Guide [36]) qui permet de comprendre, aisément, la démarche à suivre pour développer un objet. C est une part de travail importante, car elle est la base principale pour l élaboration de tout objet. Si cette étape est réalisée avec soin, l implémentation de tout objet devient beaucoup plus simple. Finalement, une fois ces points acquis, on peut passer à l implémentation de propres objets. Dans le cadre de ce travail, l objet en question est un «chat», plus souvent connu sous le nom de «centre de discussion», qui permet à plusieurs utilisateurs de tisser des liens, non pas par la parole, mais par le dialogue textuel synchrone, contrairement au « » qui se déroule de manière asynchrone. Le but de créer un tel objet est de pouvoir faire interagir, de manière conviviale, des personnes qui partagent une même salle. Ceci n est qu une esquisse de ce qu est un «chat», et sera amplement développée dans le chapitre MaDViWorld et XML Cette partie est beaucoup moins importante que la première, au niveau quantitatif, mais non moins intéressante. Elle permet de faire le lien entre le «framework» et la technologie XML (extended Markup Language). Le but de cette partie, est de créer un utilitaire, capable de créer un monde à partir d un objet «world», défini en XML. En d autres termes, de pouvoir créer un monde depuis un fichier XML, généré, soit manuellement ou soit par un utilitaire graphique développé en parallèle par un autre étudiant [50], en laissant de côté la création 9

10 1. Introduction manuelle de ce monde, comme dans les premières versions du projet «MaDViWorld». C est une partie importante qui sera amplement développée dans le chapitre Structure du document Cette documentation est décomposée en huit parties : Cette première partie de la documentation est un petit chapitre qui est consacré aux remerciements des personnes qui m ont aidé tout au long du travail. Le premier chapitre de cette documentation n est autre que la présentation des objectifs et des consignes de travail. Il permet de situer le contexte du projet et de fournir les informations relatives à la structure et aux conventions du document. Le deuxième chapitre est beaucoup plus formel, car il introduit la notion de «monde virtuel» en général, qui est un cheminement naturel pour une meilleure compréhension du projet «MaDViWorld». D autres points, comme la structure, les caractéristiques et l architecture du projet y seront brièvement exposées. Le troisième chapitre de ce document est un chapitre consacré entièrement au projet «MaDViWorld», afin d avoir une vue globale du concept pour mieux le comprendre. Ce quatrième chapitre est également un chapitre formel, car il introduit la notion de chat sous toutes ses formes. Il est présent pour situer au mieux le projet et pour une meilleure compréhension de l objet implémenté. Le cinquième chapitre est l un des chapitres les plus importants de cette documentation, car il fournit le mode d emploi complet de l objet implémenté. C est le chapitre qui illustre le mieux le travail qui a été développé. Le sixième chapitre est le chapitre le plus important de cette documentation, car il représente la partie sur les objets. C est dans cette partie que l on abordera les principales étapes consacrées à l implémentation de l objet «chat». C est le côté purement pratique qui est au cœur de ce chapitre. Le septième chapitre est également consacré à la partie pratique du projet. En effet, il regroupe plusieurs objectifs, comme la présentation d une application graphique pour la création d un monde virtuel ainsi qu un utilitaire pour l installation automatique d un monde virtuel. Cette partie du travail a été élaborée en collaboration avec un autre étudiant, et elle introduit la technologie XML. Le huitième et dernier chapitre regroupe les principales conclusions et perspectives du travail. 10

11 1. Introduction 1.5 Conventions Les principales conventions utilisées dans le présent document sont les suivantes : La structure du document est composée de chapitres, qui eux-mêmes peuvent être divisés en sous-chapitres et paragraphes. Les figures présentes dans le document sont numérotées par deux indices, qui correspondent au chapitre et à sa position. La Figure 2.1 représente la première figure du chapitre 2. Les mots importants figurant dans le texte sont écrits en Gras ou italique. La police LucidaConsole est utilisée pour tout ce qui représente du code Java, ou particulièrement pour tout ce qui apparaît écrit dans un programme, à savoir le nom des classes, des variables, des méthodes, des packages, des constantes, des types, etc. Cette police est également utilisée pour représenter les répertoires, les noms de fichiers, les liens hypertextes, les adresses , etc. 1.6 Groupe de recherche Le présent travail a été réalisé au sein du groupe «Software Engineering», qui a pour principaux sujets de recherche, les environnements logiciels et les techniques qui touchent à la programmation distribuée orientée objet, aux mondes virtuels, à la programmation de composants réactifs et à la sécurité dans des environnements Java et Jini. Pour de plus amples informations concernant ce groupe de recherche, le lecteur peut consulter toutes les informations s y référant à l adresse Internet mentionnée ci-dessous. Department of Informatics, University of Fribourg, Switzerland Software Engineering Group Direction Professeur Jacques Pasquier-Rocha Assistant Patrik Fuhrer 11

12 2. Les mondes virtuels 2. LES MONDES VIRTUELS 2.1 Introduction Si le Web est en fait une immense encyclopédie virtuelle qui contient des millions de documents physiquement dispersés, mais accessibles depuis un seul ordinateur, il ne constitue toutefois pas un monde virtuel. Il n'a, en effet, aucune des caractéristiques physiques et sociales d'un véritable espace [23]. Par exemple, si vous consultez une page Web quelconque, vous ne pouvez pas entrer en communication avec les gens qui, ailleurs dans le monde, regardent la même page, au même moment, à la différence de ce qui se passerait dans la réalité. Un site Web fonctionne en réalité comme un livre; lorsque vous vous promenez dans un site, vous ne faites que tourner les pages d un livre [23]. Le Web est donc une métaphore de la bibliothèque idéale. Mais le problème est que dans la réalité, nous ne passons pas nos journées à lire des livres. Nous avons aussi besoin d'agir sur la réalité, de la transformer, de désigner des espaces privés et publics, d échanger de vive voix certaines informations... Chacun de nous aspire à construire un micromonde à son image, sans pour autant se couper du reste de la planète. Les informaticiens, portés par ce rêve, ont donc élaboré, sur nos écrans d'ordinateur, des espaces ayant les mêmes propriétés sociales et visuelles que la réalité, où nous pouvons donc parler, agir et exister en tant que personnes, où les objets ont une existence permanente, où l'action est synchronique, où les lieux ont des limites, etc. Cet univers fonctionne donc comme un miroir de la réalité [21]. C est principalement ce qui émerge du projet développé par le groupe «Software Engineering». Si l on compare cette approche avec le projet «MaDViWorld», on se rend compte qu il fonctionne de la même manière. Ce monde est composé de salles qui interagissent entre elles par des portes, et ces salles sont composées d objets actifs qui permettent aux utilisateurs d interagir entre eux, en temps réel. C est ce que nous aborderons en détail, dans le chapitre 5, lorsque nous parlerons de l implémentation de l objet chat. 12

13 2. Les mondes virtuels 2.2 Avatars Un avatar est le représentant d un utilisateur dans un monde virtuel. Comme nous l avons indiqué précédemment, l utilisateur est rarement uniquement un observateur dans un monde virtuel : il est généralement «plongé» dans le monde virtuel, le faisant évoluer par ses propres actions. Les rôles des avatars peuvent être décomposés en deux parties : 1. La représentation visuelle (texte, image 2D/3D) dans un environnement multi utilisateurs. 2. Le contrôle de l ensemble des moyens d interaction à la disposition de l utilisateur. Dans le premier cas, l avatar est le support de communication entre les différents utilisateurs présents dans le monde virtuel. Par exemple, dans un monde virtuel 3D, un utilisateur peut être perçu par les autres sous la forme d une image 2D ou d un objet 3D mobile. Dans l exemple de la figure 2.1, les utilisateurs sont représentés par des objets 3D mobiles. Figure 2.1 : Bungee Chat 3D à objets mobiles cf. [28] Dans le deuxième cas, l avatar perçoit et agit dans le monde virtuel. Il permet ainsi, par exemple, de dialoguer avec les autres utilisateurs et d interagir avec les objets actifs de la pièce. 13

14 2. Les mondes virtuels 2.3 Exemples Comme nous l avons vu au chapitre précédent, un monde virtuel est un environnement artificiel, dans le sens d un univers réel ou imaginaire simulé par ordinateur ; dans cet univers, un utilisateur est représenté par son avatar. Les mondes virtuels sont de plus en plus présentés à l utilisateur en trois dimensions [45], facilitant ainsi l interaction et tout particulièrement l exploration du monde de façon relativement naturelle ; les objets 3D qu ils contiennent sont généralement animés. Il existe également des mondes virtuels représentés en deux dimensions ou utilisant une interface uniquement textuelle. Par exemple, alors qu ils existent depuis plus de vingt ans, les MUD (Multi-User Dungeons) sont des environnements virtuels textuels encore très prisés, car ils permettent de dialoguer avec les autres joueurs tout en participant à un jeu (exploration du monde, énigmes, combats, etc.). Les MMORPG (Massively Multiplayer On-line Role Playing Game), tels qu EVERQUEST, sont les descendants directs de ces MUD : ces jeux de rôles en 3D massivement multi utilisateurs accueillent un nombre toujours croissant de joueurs. Bien que certains mondes virtuels comparent l utilisateur au simple rôle d observateur, la plupart des environnements permettent à un ou plusieurs utilisateurs d agir sur le monde, non seulement par son exploration mais aussi par la manipulation des objets qu il contient et par l interaction de ces objets. Finalement, pour de plus amples informations sur les mondes virtuels, sur leur histoire et leur développement au fil des années, un bref historique est dressé dans la publication [6], qui permet d avoir une bonne vue d ensemble de ces concepts. 14

15 3. MaDViWorld 3. MADVIWORLD 3.1 Introduction MaDViWorld (Massively Distributed Virtual Worlds) [37] est un projet original développé au sein du groupe «Software Engineering» de l Université de Fribourg. Il représente une architecture logicielle, un «framework», qui supporte des systèmes de mondes virtuels massivement répartis. Ce «framework» est basé sur un modèle client-serveur, à la différence qu il ne comporte aucun serveur centralisé, puisque le côté serveur peut être distribué sur plusieurs machines. C est le principal argument de cette approche. Un monde virtuel se compose de salles et d objets actifs, distribués sur plusieurs machines qui exécutent des applications «serveur». Les salles, peuvent être reliées entre elles, par de simples portes, et peuvent contenir plusieurs objets, mais elles ne peuvent, en aucun cas, être distribuées sur plusieurs machines, car elle représentent l unité de décomposition atomique côté serveur. A noter, qu un modèle décrivant les caractéristiques des mondes virtuels supportés par «MaDViWorld» a été décrit dans [4]. Quant aux avatars, représentés par les applications «client», ils permettent la visite des salles ainsi que l interaction entre les objets actifs et les utilisateurs. Le «framework» MaDViWorld est implémenté en Java (Sun JDK 1.4) [7], [8], [34] et est basé sur les technologies RMI (Remote Method Invocation) [9], [10] et JINI (Extensible Remote Invocation) [11], [12]. Pour de plus amples informations concernant le «framework», le lecteur peut consulter la documentation officielle du projet «MaDViWorld» qui sont disponibles dans [1], [2], [3], [4], [5], et [6]. 15

16 3. MaDViWorld 3.2 Architecture Tout d abord, le but de ce chapitre n est pas de donner une explication détaillée de tout le «framework», mais bien de tenter une approche globale du concept pour mieux le comprendre. Avant de rentrer dans le vif du sujet, il me semble intéressant et important d essayer de donner une définition adéquate pour un «framework». Définition : C est un logiciel partiellement complet qui est prévu pour être instancié. Il définit une architecture pour une famille de systèmes, et fournit des blocs fonctionnels pour permettre de les créer. Dans un environnement orienté-objet, il se compose de classes concrètes et abstraites. «MaDViWorld» est composé d environ une centaine de classes réparties dans 10 packages pour la gestion, la création et l utilisation d un monde virtuel. Au total, cela représente plus de 14'000 lignes de code source Java. Si l on considère encore les objets déjà implémentés, le nombre de classes s élève rapidement à plus de 200, ce qui totalise plus de 37'000 lignes de code, sans compter tout ce qui reste à venir. Afin d avoir un meilleur aperçu du projet, la figure 3.1 résume l architecture globale du «framework». Les différents blocs qui la composent sont disposés de telle manière, qu une lecture horizontale et verticale de la figure résume parfaitement le concept global Décomposition verticale Considérons, tout d abord, une décomposition verticale de la figure 3.1 : En faisant ce type d approche, de gauche à droite, on peut se rendre compte que les trois premiers blocs correspondent respectivement aux trois applications indépendantes du «framework» : client application room server application le package qui contient tous les objets qui sont installés dans les pieces avec le room setup utility Finalement, il reste les deux utility packages, util et event. Le premier contient les packages et les classes que le «framework» utilise et qui gèrent les aspects de bas niveau, comme le transfert des classes, l administration du réseau, etc. 16

17 3. MaDViWorld core avatar room wobject util event Default avatar Default room Avatar Room Object Framework packages Default Implementation packages Specific Implementation packages Figure 3.1: Architecture du projet MaDViWorld (cf. [4]) Quant au package event, il n appartient ni à l application cliente, ni au room server, ni au room setup utility. Ce package est commun aux couches default implementation et specific implementation. Comme on le verra plus tard, lorsque l on abordera le chapitre 6 sur l implémentation des objets, le mécanisme événementiel du «framework» a un rôle très important. En effet, comme le monde virtuel est massivement réparti sur une multitude de machines, les événements doivent pouvoir être propagés et reçus parmi ces machines. C est pour cette raison que «MaDViWorld» propose son propre mécanisme événementiel à distance, son propre modèle événementiel distribué. Ce mécanisme événementiel a été introduit dans ce «framework» pour combler une petite lacune de communication entre la partie implémentation et la partie GUI (Graphical User Interface) de l objet. Comme une des caractéristiques principales de «MaDViWorld» est la séparation de la partie logique et de la partie présentation (GUI), la communication intra-objet ne peut pas se faire bidirectionnellement. Seul le GUI peut communiquer avec l implémentation, et non inversement. C est uniquement en passant par le mécanisme événementiel du «framework» que la partie logique applicative peut communiquer avec la partie présentation graphique (GUI), c est-à-dire que le GUI possède un remote event listener. 17

18 3. MaDViWorld Pour de plus amples informations sur la manière de gérer et de propager des événements pour qu ils agissent sur un objet voulu, il suffit de se référer au chapitre 6 qui en donne un large aperçu au travers d un exemple concret. Client application Cette application est destinée à être exécutée localement, sur la machine de l utilisateur. Un avatar est le représentant d un utilisateur dans un monde virtuel. Il est le support de communication entre les différents utilisateurs présents dans le monde. C est au travers de ces avatars que les utilisateurs vont pouvoir se déplacer, communiquer et interagir avec les objets qui figurent dans les différentes salles qui composent un monde. Pour en savoir plus à propos des avatars, il suffit de se référer au chapitre 2.2 qui est le chapitre consacré à cela. Room server application Si l on se réfère à la caractéristique qu un monde est constitué de pièces, il est évident qu il faut penser à les héberger, et c est là le principal rôle de cette application serveur. Elle va recueillir et gérer les pièces d une partie du monde virtuel sur une machine donnée, puisque un monde peut être distribué sur une multitude de machines, comme vu précédemment. A noter, que si un serveur de pièces peut héberger/contenir plusieurs pièces, une pièce ne peut pas être distribuée sur plusieurs serveurs. En ce sens, les pièces représentent l'unité de décomposition atomique de l'espace. De plus, cette application est également dotée d un système de sauvegarde qui permet de reconstituer l intégralité des pièces et de ses objets en cas de «crash» général du système. Package contenant les objets des pièces avec le Room setup utility Egalement connue sous le nom de room wizard, cette application permet de créer et de gérer des pièces sur n importe quelle machine qui exécute une application room server, comme vu précédemment. C est également au travers de cette application que l on peut peupler les pièces de nouveaux objets qui sont contenus dans le package wobject. 18

19 3. MaDViWorld Décomposition en couches Considérons cette fois-ci, une décomposition horizontale de la figure 3.1 : En faisant ce type d approche, de haut en bas, on peut en ressortir trois niveaux hiérarchiques : specification layer default implementation layer specific implementation layer Chaque niveau hiérarchique a une place importante à l intérieur du «framework», et chacun d entre eux y exerce une fonction spécifique. Specification layer Comme le specification layer est commun aux trois applications, il est représenté dans la figure 3.1 par le package core. Il est situé dans la partie supérieure de la figure, car il définit le protocole de communication entre ces composantes. Ce package renferme toutes les classes qui contiennent les règles que les applications doivent respecter pour pouvoir communiquer correctement entre elles. Il représente le protocole abstrait minimal à implémenter afin de constituer un monde virtuel compatible avec «MaDViWorld». Default implementation layer Le implementation layer est situé au milieu de la figure 3.1, car il contient les classes abstraites et les packages que le «framework» utilise par défaut. Cette couche est divisée en trois parties, le package avatar, le package room et le package wobject, qui sont représentés par les trois applications vues précédemment. Specific implementation layer Le specific implementation layer est le dernier niveau de la figure 3.1 qui contient toutes les classes spécifiques d une application, c est-à-dire qu il renferme l implémentation concrète de l application en question. Il est également divisé en trois packages, un pour chaque application. L avantage de cette couche c est qu elle peut contenir toutes sortes d implémentations possibles, pour autant qu elles respectent les contraintes du «framework». Elle n est pas dépendante du «framework», mais elle est totalement libre. C est grâce à l existence d une telle couche que le «framework» peut être enrichi à forfait. 19

20 3. MaDViWorld 3.3 Package MyObj Après avoir vu, dans le sous-chapitre précédent, un aperçu de l architecture, des applications et des couches hiérarchiques de «MaDViWorld», reste à exposer la partie consacrée au package MyObj en particulier. Ce «framework» a été conçu de manière à ce que l on puisse y ajouter facilement de nouveaux objets. Ce processus doit rester simple et peu contraignant, mais certaines règles et contraintes doivent tout de même être respectées pour la création du package d un nouvel objet. Pour un nouvel objet, le package doit être décomposé en trois parties : Une interface MyObj Une Implémentation MyObj.impl Un GUI MyObj.gui Comme dit précédemment et comme l illustre parfaitement la figure 3.2, la décomposition de l objet en plusieurs parties n est pas anodine, puisque c est la meilleure solution pour remplir les conditions imposées par «MaDViWorld» pour la création d objets. En effet, comme les objets peuvent être exécutés à distance ou localement, comme décrit dans le chapitre 3.4, la partie implémentation peut l être aussi. En ce qui concerne la partie du GUI, elle est toujours exécutée localement, ce qui serait une contradiction avec l argument précédent si les deux parties n étaient pas séparées en deux packages différents. C est pour cette simple raison que la partie du GUI est séparée de la partie implémentation. 20

21 3. MaDViWorld «interface» java.rmi.remote ch.unifr.diuf.madviworld.event ch.unifr.diuf.madviworld.core «interface» WObjectGUI «interface» WObject RemoteEvent framework classes «interface» RemoteEventListener +notify(in theevent : RemoteEvent) : void ch.unifr.diuf.madviworld.wobject WObjectGUIImpl +initcomponents() : void WObjectImpl ch.unifr.diuf.madviworld.wobjects.myobj «interface» MyObj ch.unifr.diuf.madviworld.wobjects.myobj.gui 1 1 MyObjGUIImpl ch.unifr.diuf.madviworld.wobjects.myobj.impl implementation classes MyObjRemoteEventListener +notify(in theevent : RemoteEvent) : void +initcomponents() : void 1 1 MyObjPanel MyObjRemoteEventListener +notify(in theevent : RemoteEvent) : void MyObjImpl java.rmi.server.unicastremoteobject javax.swing.jpanel java.rmi.server.unicastremoteobject Figure 3.2 : Aperçu de la structure de MyObj (cf. [4]) Pour avoir une idée plus concrète de ce qui va être exposé ci après, je recommande vivement de faire un lien avec ce qui est exposé au chapitre 6, puisqu il représente exactement les mêmes concepts, mais cette fois-ci, appliqués à un exemple concret, le chat. Interface MyObj Comme le montre la figure 3.2, l interface wobject.myobj.myobj hérite des interfaces java.rmi.remote et core.wobject. Cette interface MyObj a pour objectif principal, la déclaration des méthodes qui doivent être implémentées par le package wobject.myobj.impl, plus précisément par la classe MyObjImpl. L interface ne fait que de déclarer les méthodes et les fonctionnalités de l objet, sans en fournir une implémentation concrète, car ce sont les rôles principaux de la partie implémentation. Cette interface définit les méthodes de l objet que la partie du GUI va pouvoir invoquer directement. C est également dans cette interface que se trouvent les types d événements que l objet va pouvoir exécuter. 21

22 3. MaDViWorld Implémentation MyObj Cette partie est le cœur de l objet. C est ici que se déroule toute la gestion de l objet. Ce package ne contient qu une seule classe, MyObjImpl.java, qui implémente l interface MyObj et qui regroupe tout ce dont à besoin l objet pour son bon fonctionnement. Cette classe doit fournir une implémentation concrète pour toutes les méthodes déclarées par l interface. Cette partie de l implémentation peut être exécutée, soit localement, sur la machine de l utilisateur, ou à distance, sur la machine qui héberge la pièce et son objet. C est pour cette raison qu elle ne fait pas partie du GUI, car ce dernier est toujours exécuté localement, c'est-àdire, sur la machine sur laquelle tourne l'avatar. On remarque finalement, en regardant la figure 3.3, que le package myobj.impl contient également une classe appelée MyObjRemoteEventListener. Cette dernière est utilisée lorsque l objet souhaite être informé d événements provenant de la pièce qui le contient. ch.unifr.diuf.madviworld.core «interface» WObject framework classes ch.unifr.diuf.madviworld.wobject WObjectImpl ch.unifr.diuf.madviworld.wobjects.myobj «interface» MyObj ch.unifr.diuf.madviworld.wobjects.myobj.impl implementation classes MyObjRemoteEventListener +notify(in theevent : RemoteEvent) : void MyObjImpl Figure 3.3 : Aperçu de l interface MyObj et du package MyObj.impl (cf. [4]) 22

23 3. MaDViWorld GUI MyObj Le package myobj.gui (Figure 3.2) contient tout ce qui touche le GUI de l objet, c est-àdire tout ce qui touche l interface graphique de l utilisateur. C est au travers de cette application graphique que l utilisateur va contrôler son objet et interagir avec celui-ci par l intermédiaire d un avatar. Tout d abord, ce package contient la classe MyObjGUIImpl qui instancie les classes MyObjRemoteEventListener et MyObjPanel. Cette classe, MyObjRemoteEventListener, gère les événements destinés au GUI, mais elle ne contient aucune information concernant l interface graphique. Elle écoute les événements provenant de la classe MyObjImpl.java et permet au GUI de réagir en fonction des événements reçus. Par contre, la classe MyObjPanel est la classe concrète qui contient toute la partie graphique de l application. Elle hérite de javax.swing.jpanel, et c est bien là, une des seules contraintes pour la création du GUI. En effet, quiconque peut faire une interface graphique à sa manière, mais elle doit impérativement hériter de la classe JPanel. De plus, le package myobj.gui, inclus un répertoire resources, qui stocke tous les éléments qui font partie intégrante du GUI, comme les images, le son, les vidéos, etc., et permet de conserver une structure propre de l objet. Ce répertoire sera automatiquement transporté vers la machine de l utilisateur, avec le GUI, lorsque l application cliente sera exécutée. Finalement, comme la structure des objets du «framework» est propre et efficace, c est-àdire que les données sont séparées de l interface graphique, elle permet d avoir plusieurs GUI à disposition, avec la même et unique implémentation. C est pour cette raison que l on peut retrouver plusieurs packages GUI à l intérieur du package myobj, mais ceci n a aucune incidence pour l utilisateur, car le choix du GUI se fera par l intermédiaire d une autre fenêtre graphique, lors de l'utilisation de l'objet. Pour une approche détaillée de la démarche à suivre pour la création de nouveaux objets, le guide pour la programmation d objets dans «MaDViWorld» est disponible dans [34]. 23

24 3. MaDViWorld 3.4 Objets Dans les langages orientés-objets, un objet est traditionnellement une entité passive, qui n effectue un traitement que lorsque l une de ses méthodes est invoquée. Le traitement en question a pour conséquence de modifier l état de l objet, c est-à-dire les valeurs de ses paramètres, d invoquer d autres méthodes de l objet ou encore d invoquer des méthodes d autres objets. Mais ce ne sont pas les seules entités que l on peut retrouver dans les mondes virtuels. Il y a, par exemple, des entités réactives, qui changent en fonction des changements des autres objets, ou encore des entités actives, qui ont la capacité de se transformer euxmêmes. Ces trois catégories d objets ont leur place au sein de «MaDViWorld». Comme dit précédemment, un monde virtuel massivement distribué est un monde virtuel réparti sur plusieurs machines. C est pour cette raison qu il est impératif de pouvoir utiliser ces catégories d objets, puisqu un objet peut être transporté d une pièce vers une autre, c est-àdire, d une machine A vers une machine B. Les objets sont donc mobiles et ne sont pas rattachés uniquement à une unique pièce (Figure 3.4). Figure 3.4 : Modèle conceptuel d un simple monde (cf. [4]) De plus, les objets ont la possibilité d être exécutés à distance, sur la machine où ils se trouvent, ou localement sur la machine de l utilisateur. (Figure 3.5) Finalement, l interaction entre l objet et l utilisateur se fait par l intermédiaire d un GUI (Figure 5.1), qui est exécuté sur la machine locale. Le mécanisme de téléchargement du code et des éléments qui accompagnent l objet en question vers la machine de l utilisateur est entièrement géré par le «framework» lui-même. Une catégorisation des objets «MaDViWorld» ainsi que des exemples d objets existants se trouvent dans [4] et [5]. Figure 3.5 : Exécution d objets à distance (Système distribué) 24

25 4. Les chats 4. LES CHATS 4.1 Introduction au chat To chat, prononcé «tchatte», signifie discuter, en anglais. Le mot chat, devenu un nom commun, désigne les forums de discussions sur Internet. On dit parfois : «je vais aller chatter» pour dire que je vais aller discuter sur Internet dans une salle de discussion en direct ou avec un logiciel de type messagerie instantanée, ou, dans notre cas, par l intermédiaire de l objet chat du monde virtuel. L'avantage principal d un chat est que la personne avec qui l'on discute est de l'autre côté de son ordinateur ; c'est donc, comme une conversation en temps réel mais par l'intermédiaire d'un clavier et d'un écran. Ceci diffère de la discussion par courrier électronique surtout dans le fait que les interlocuteurs doivent se trouver simultanément devant un ordinateur. Il s'agit d'un mode de dialogue textuel synchrone, contrairement au courrier électronique qui est asynchrone. Contrairement au forum, les messages ne touchent que les utilisateurs connectés au moment du dialogue: il n'y a pas d'archive des messages, et donc, pour être efficace, ce genre de dialogue dépend beaucoup de la chance: il faut que la bonne personne soit là en même temps. Personne n aurait parié sur ce nouveau mode de communication il y a encore deux ans, et pourtant on est bien obligé d admettre que le chat remporte un vif succès, notamment auprès des jeunes générations. Alors, simple tendance ou véritable mode de communication? A chacun son opinion [21]. Les puristes parleront de «causette», les autres de chat, mais au delà des considérations purement linguistiques, il me semble important de définir l'objet de cette étude. Qu est-ce qu un chat? Le chat permet de communiquer de façon simultanée par le biais d ordinateurs reliés entre eux grâce à Internet [22]. Le chat recouvre tous les moyens de discuter par écrit directement et ce avec un ou plusieurs interlocuteurs, en se connectant sur un site Internet spécifique, ou, dans ce cas, à un monde virtuel. C'est donc un moyen très pratique pour échanger des idées, des infos ou faire appel à d'autres personnes pour résoudre un problème. Il existe plusieurs types de chats, caractérisés tout d'abord par une conception technique différente, mais aussi par les thèmes de discussion, ou encore le contenu qui y est échangé (texte, images...). De nos jours, les chats sont de plus en plus évolués, et certains proposent même des services comme la discussion de vive voix ou même le fait de se voir grâce à une Webcam, par exemple. Il y a même des chats en 3D qui permettent de visualiser les individus 25

26 4. Les chats dans la même salle en train de communiquer. Mais ces exemples ne sont qu une esquisse de ce qui peut se trouver sur le Web. Contrairement au courrier électronique, le chat permet un dialogue en temps réel, avec des proches connus, ou bien, avec d'illustres inconnus (pour échanger des idées ou simplement faire des rencontres...virtuelles et réelles par la suite). Les discussions impliquant plusieurs utilisateurs sont généralement contrôlées par un modérateur, souvent appelé «Master», qui a le pouvoir d'exclure un membre de la discussion si ce dernier ne respecte pas le règlement, qu'il est obligé de signer, s'il veut accéder au salon de discussion. Ce sont là de simples formalités à respecter si l on veut être le bienvenu dans une discussion, car sans cette carte d entrée, impossible de participer à une discussion. Finalement, avant de passer au fonctionnement du chat, il me semble utile de donner un petit lexique sur les termes utilisés dans ces salons de discussion. Ce sont des termes qui reviennent toujours et qui méritent que l on s y attarde brièvement : Lexique Ban (Bannir) Bannir un utilisateur d'un salon. C'est-à-dire l'éjecter du salon, en l'empêchant de rentrer, et cela pour une durée indéterminée (seul le Master du salon peut le faire). C est une sanction, infligée par le Master, à un chatteur en cas de non respect des règles. Channel Voir Salon. Chatteur/euse Utilisateur/trice du chat. Kick (Kicker) Ejecter un utilisateur d'un salon (seul le Master du salon peut le faire). C est une sanction qui est infligée à un chatteur en cas de non respect des règles. KickBan Kicker et bannir dans la même commande, c'est-à-dire éjecter un utilisateur d'un salon en l'empêchant de rentrer à nouveau, et cela pour une durée indéterminée (seul le Master du salon peut le faire). Master Un Master est un responsable d'un salon public. C est lui qui décide des règles du salon. Il possède de nombreux privilèges par rapport à un chatteur, comme le fait de pouvoir kicker ou bannir quelqu un. Nickname Voir Pseudo. 26

27 4. Les chats Pseudo C est un cyber identifiant, c est-à-dire le nom que vous utilisez dans un chat. Salon C est un lieu virtuel de discussions collectives, en temps réel, entre plusieurs chatteurs. Le créateur d un salon de discussion en devient automatiquement le Master. Ce n est pas une liste exhaustive de ce qui peut se trouver sur les chats, mais ce sont les termes les plus courants, et les plus utilisés. 4.2 Fonctionnement du chat Nos chatteurs, s'ils veulent communiquer entre eux, doivent par définition être reliés les uns aux autres, par le biais de leur ordinateur naturellement. Les ordinateurs doivent être connectés à un réseau informatique, régi par un protocole, en l'occurrence Internet, dont le flux d'informations est défini par le protocole TCP/IP. Une fois reliés au Web, nos protagonistes se connectent à un serveur qui va gérer la transmission des messages de chaque utilisateur à l'ensemble des autres utilisateurs, presque simultanément. 4.3 Exemples de chats Le chat renvoie plus à la notion de discussion en ligne, car dans sa mise en forme technique, il en existe divers types, certains se limitant à l'échange de texte, d'autres incluant des interfaces graphiques et sonores. Si l'on se limite aux chats les plus fréquentés (ceux où s'échange du texte), on se rend compte qu'il en ressort trois types : IRC les Webchats ICQ, MSN Messenger IRC (Internet Relay Chat) correspond à un protocole de chat, et vient s'ajouter au TCP/IP. Ce dernier permet une communication multi utilisateurs, que ce soit en forums ou à deux. Ce programme fut créé en 1988 par Jarkko Oikarinen, et a ceci d'original qu'après téléchargement d'un logiciel client IRC (Figure 4.1), il permet au serveur central de relier les ordinateurs de nos chatteurs, donnant ainsi l'impression de se situer sur un espace virtuel commun. Avant de discuter, l'utilisateur doit se définir en entrant son adresse électronique et un pseudonyme (Zoubi par exemple), il crée ainsi son profil, consultable par tous les autres usagers. 27

28 4. Les chats Figure 4.1 : Client mirc32 cf. [33] Il existe également ce que l'on appelle les Webchats (Figure 4.2), plus simples d'usage car ils ne nécessitent pas le téléchargement d'un quelconque logiciel, et sont de fait plus simples d'usage pour les novices. Ces derniers peuvent ainsi s'initier sur les Webchats avant de s'aventurer sur l'irc, bien plus complexe. On les trouve sur des sites proposant l'hébergement de pages personnelles, tels que [39], et qui sont généralement dotés de salles de chat ; des Webchats sont également proposés sur des moteurs de recherche comme [46] ou encore [35]. Figure 4.2 : Webchat de Ozu cf. [40] 28

29 4. Les chats Il existe enfin un troisième type de chat que sont les messageries instantanées, le plus souvent régies par le protocole ICQ («I seek you») (Figure 4.3). Ce programme fut créé en 1996 par une compagnie Israélienne, Mirabilis, et permet à l'utilisateur d'établir une liste de connaissances, et lorsqu'il se connecte au réseau, son ordinateur lui indique lesquelles sont en ligne. Il peut ensuite se mettre en relation avec elles pour échanger des messages, des fichiers, ou bien entamer une discussion en temps réel. Par analogie, le programme MSN Messenger (Figure 4.5) fonctionne exactement de la même manière que ICQ, à la différence qu il comporte certaines options en plus qui lui sont propres. Figure 4.3 : ICQ chat cf. [32] On peut trouver, par ailleurs, des chats graphiques comme qui est basé sur la technologie 3D Scol de Cryo (Figure 4.4). Ce type de chat a un fonctionnement bien particulier, car il faut télécharger un programme informatique puis se connecter au serveur, où l'on peut évoluer dans une ville en 3D. Le chatteur dispose d'un avatar qui est une image ou un personnage le représentant dans cette ville, ainsi que d'un pseudonyme. La ville est découpée en quartiers, et l'utilisateur peut discuter directement avec les chatteurs présents dans le même quartier que lui, ou par l'intermédiaire de messages électroniques avec l'ensemble des internautes présents dans cette ville. Ce type de chat est tout aussi complexe que les IRC et n'est donc pas accessible à tous les utilisateurs. Le projet «MaDViWorld» se dirige dans cette même direction et adopte un modèle analogue aux villes de Cryopolis. 29

30 4. Les chats Figure 4.4 : Chat 3D de Cryopolis cf. [29] Par analogie, «MaDViWorld» est aussi un monde qui est découpé en salles, et les avatars sont également présents pour représenter les clients à l intérieur du monde. Ce qui est intéressant dans cette approche, c est que les avatars ont des objets à disposition qu ils peuvent transporter et partager avec d autres avatars afin de créer des interactions. L autre grand avantage de ce projet est de permettre à tout utilisateur, ayant des bases de programmation, d enrichir le monde par ses propres nouveaux objets, par rapport aux autres mondes qui n admettent que des changements sur les objets existants. Figure 4.5 : MSN Messenger cf. [38] 30

31 4. Les chats 4.4 Le langage du chat Sur un salon de discussion, l'objectif est par définition de discuter. Mais ceci à la vitesse d'une discussion orale en passant par l'écrit. L'internaute, qui ne possède pas la formation d une secrétaire, doit donc trouver une solution. C'est ainsi qu'un langage spécifique au chat a été créé. Il s'agit d'une déformation du français, mêlé d'abréviations et de symboles, ce qui permet au chatteur de véhiculer rapidement des idées et des émotions. Les déformations du langage sont simples, car elles se doivent d'être mémorisées facilement. Ainsi, les chatteurs s'aventurent dans un exercice de remplacement de syllabes par des lettres, le «qu» est ainsi détrôné par le «k», les puristes de la parfaite orthographe ne sont pas les bienvenus. La phonétique y est reine, il faut donc écrire intuitivement, sans oublier que les chiffres correspondent aussi à un son. Par exemple : Enoncé Qu'est ce qui se passe aujourd'hui? Solution Keskispass ojourd'8? Pour les émotions, on privilégiera les «smileys», qui sont des symboles créés par une combinaison de signes de ponctuation, de lettres et de chiffres (Figure 4.6). Par exemple : Enoncé Je suis content Solution :) Dans la plupart des chats actuels, ces «smileys» sont remplacés par de petites images qui ont la même signification (Figure 4.6). C est ce que nous retrouverons, par exemple, dans notre objet chat (Figure 5.24). Figure 4.6 : Liste de «smileys» ou emoticons (cf. [41], [42], [43], [44]) 31