Cahier des charges Projet Labyrinthe 3D - 2A Informatique : Olivier Bibost, Kevin Bottero, Mickaël Dequidt, Tristan Freulon, Jean Marguerite, Reynald Pereira - Année universitaire 2012/2013 ENSICAEN 6, boulevard Maréchal Juin CS 45 053 F- 14050 Caen Cedex 4 Tél. +33 (0)2 31 45 27 50 Fax +33 (0)2 31 45 27 60
Table des matières 1 PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU PROJET...3 1.1 Projet : Finalités...3 1.2 Contexte...3 1.3 Énoncé du besoin...4 2 EXPRESSION FONCTIONNELLE DU BESOIN...5 2.1 Fonctions de service et de contrainte...5 2.2 Critères d'appréciation...7 3 RÉFÉRENCES...8 4 ANNEXE...9 4.1 Modules temporaires Labyrinthe 3D...9 2 / 10
1 Présentation générale du projet 1.1 Projet : Finalités L'objectif du projet est la réalisation d'un logiciel de labyrinthe 3D. L'utilisateur devra faire sortir une balle virtuelle du labyrinthe. Pour ce faire, celuici pourra contrôler l'inclinaison du labyrinthe via une webcam et ainsi imprimer un mouvement à la balle. 1.2 Contexte Situation du projet par rapport aux autres projets de l'école Ce projet correspond à ceux réalisés en seconde année par les élèves ingénieurs de l'ensicaen sur une durée allant de novembre à avril. Cette activité a pour but de former les élèves à la gestion et la réalisation d'un projet, en groupe ou seul, leur permettant la mise en pratique de leurs connaissances théoriques et l'obtention d'un savoir-faire. La réalisation de ce logiciel se veut un premier pas vers le milieu professionnel, puisqu'il place les élèves dans un contexte plus réaliste, face à des problématiques concrètes. Études déjà effectuées La réalisation du labyrinthe 3D a vocation à utiliser les technologies telles que le traitement d'image, la réalité augmentée, les environnements 3D et les moteurs physiques. Ceci se voulant une manipulation des concepts de base de ces technologies, il peut s'appuyer sur une large gamme de projets et d'études réalisés sur des problématiques simples liées à ces technologies. Le développement du labyrinthe 3D peut s'inspirer notamment des différents projets de réalité augmentée réalisés par les élèves ingénieurs de l'ensicaen[1] mais aussi de ceux de l'ece (École Centrale d Électronique)[2]. 3 / 10
1.3 Énoncé du besoin Le logiciel utilise le concept de réalité augmentée pour créer un jeu de résolution de labyrinthe. L'utilisateur devra pouvoir se filmer et posséder un support lui permettant de matérialiser le sol du labyrinthe. Le programme superposera l'image du joueur à celle d'un labyrinthe modélisé en trois dimensions. Au sein de ce dédale, une balle virtuelle représentera ce qui doit atteindre la sortie du labyrinthe. On imprimera un mouvement à la balle en inclinant le support représentant le sol. Le logiciel devra transmettre le même mouvement au dédale et ainsi déplacer la balle en simulant les effets de la gravité. Le labyrinthe se veut être d'un design simple, à base de forme rectangulaire. Les murs pourront cependant être amenés à bouger, et faire évoluer la configuration de celui-ci pendant la partie. Les performances des utilisateurs devront être sauvegardées pour former un tableau des meilleurs temps de résolution pour chaque labyrinthe prédéterminé. Les performances seront accessibles à partir du menu de lancement de l'application. Il faudra proposer différents modes de jeu à l'utilisateur (évolution du mode classique défini précédemment). Deuxième mode de jeu : Les propriétés de la balle pourront être modifiées grâce à une commande vocale. Le changement de couleur de la balle permettra d'identifier le changement de propriété de celle-ci. Les propriétés modifiées peuvent être son poids, sa taille, son interaction avec certains murs ou toute autre propriété permettant d'enrichir l'expérience. Troisième mode de jeu: Le troisième mode se voudrait un changement de l'expérience via un changement de point de vue pour l'utilisateur. La balle serait en permanence au centre de l'écran et c'est l environnement qui défilerait autour d'elle. Il s'agit donc d'introduire une notion de hors-champ. La résolution du labyrinthe pourrait être convertie vers une forme de parcours d'obstacle (plus de chemin avec impasse mais création d'un ensemble d obstacles entre le point de départ et l'arrivée afin de ralentir la progression de la balle). Quatrième mode de jeu Le quatrième mode de jeu utiliserait la même notion de hors-champ évoquée précédemment. De plus le labyrinthe se verrait doté d ennemis à la poursuite de la balle et de bonus (sous forme d'étoile, de fruit ou de coffre) permettant d approfondir la notion de score ou permettant de changer les propriétés de la balle de manière différente. En plus de ces trois modes, la modélisation du dédale pourrait se composer de formes non rectilignes et une notion de profondeur pourrait être ajoutée au labyrinthe. 4 / 10
2 Expression fonctionnelle du besoin 2.1 Fonctions de service et de contrainte Fonctions de services principales FP1 : Caméra Programme - Affichage But :Récupérer les données visuelles de la caméra et les afficher. FP2 : Caméra Programme - Plateau But :Enregistrer l'image du plateau dans l'optique de la traiter par la suite. FP3 : Menu Programme - Jeu But :Lancer la partie via le menu du jeu. FP4 : Jeu Programme - Voix But :Utiliser des contrôles du jeu via la voix. 5 / 10
FP5: Jeu - Programme - Affichage But :Afficher sur un moniteur les informations données par le jeu. FP6:Menu - Programme - Affichage But :Afficher le menu du jeu sur un moniteur. Contraintes FC1: Caméra - Programme But :Il s'agit de traiter les informations données par la caméra. Le programme devra alors être capable de reconnaître les formes et les couleurs des objets enregistrés par la caméra. FC2 : Voix - Programme But :Traiter les informations données par la voix via le micro. FC3 : Jeu - Programme But :Jouer au labyrinthe. FC4 : Programme - Affichage But :Gérer l'affichage des données reçues par la caméra et par le jeu. 6 / 10
2.2 Critères d'appréciation Le principal critère d'appréciation du projet sera la qualité, la maintenabilité et la documentation réalisées. La prise en main du logiciel doit être facilitée par la mise en place d'une interface simple et claire. Les objectifs de l'application doivent être clairement définis à l utilisateur ainsi que la façon de procéder pour parvenir à réaliser ces objectifs (démonstration et/ou tutoriel). La maniabilité du labyrinthe se doit d'être simple pour l'utilisateur et le temps de réaction du logiciel aux mouvements de l'utilisateur doit être suffisamment faible pour permettre une jouabilité convenable. La résolution des labyrinthes «de base» ne doit pas nécessiter un temps trop important (pas plus de 5min). La balle est une sphère qui devra répondre à des caractéristiques physiques permettant une maniabilité cohérente avec les enjeux du logiciel (équilibre entre ergonomie et défi pour l'utilisateur). L'utilisateur contrôlera l'inclinaison du labyrinthe via sa webcam (ou autre source de flux vidéo). Le dédale doit être représenté en 3D sur l'écran de l'utilisateur. Il en va de même pour la balle, et celle-ci doit être clairement visible à l'écran. Le dédale pourra être choisi à partir dans un ensemble de labyrinthes connus ou généré dynamiquement. Les problématiques techniques soulevées devront faire l'objet d'une étude technique détaillée (problème théorique, état de la connaissance, étude comparative,etc). Le contenu vidéo-ludique du projet est laissé à la discrétion des concepteurs du logiciel. L'implémentation des différentes fonctionnalités du projet étant prioritaire dans la réalisation de celui-ci. De nouvelles fonctionnalités techniques ou mécanismes de jeu peuvent être ajoutés par les concepteurs si ceux-ci restent entièrement compatibles avec les fonctionnalités présentées au préalable. 7 / 10
3 Références [1] :http://projetar.renous.fr/2010/06/09/rapport-de-projet-realite-augmentee-a-l %E2%80%99ensicaen/ [2] : http://www.youtube.com/watch?v=em_xmeihp3w 8 / 10
4 Annexe 4.1 Modules temporaires Labyrinthe 3D Présentation des modules temporaires de «Labyrinthe 3D». Module I : Réalité augmentée (1 personne) 1ère itération : Effectuer une étude comparative sur les différentes bibliothèques permettant de développer une application avec de la réalité augmentée. Transmettre l'inclinaison du labyrinthe. Permettre l'implémentation du labyrinthe dans le flux vidéo en entrée. 2ème itération : Permettre le traitement de l'image de retour (suppression de l'arrière plan). 3ème itération : Permettre la virtualisation de labyrinthes dessinés ou imprimés. Module II :Moteur physique (2 personnes) 1ère itération : Effectuer une étude comparative entre les différentes bibliothèques existantes et le développement d'un moteur personnel (taille, rapidité, qualité, temps de développement). Analyse des problématiques liées à l'évolution de la balle dans un environnement 3D (collisions, friction, gravité). 2ème itération : Modularité des formes du labyrinthe ( formes non rectiligne et profondeur ). Changement des propriétés de la balle. 3ème itération : Gestion de la visibilité (brouillard). 9 / 10
Module III : Génération du labyrinthe (2 personnes) 1ère itération : Génération de labyrinthe aléatoire et prédéfini. Murs en mouvement. 2nd itération : Mise en place d'un hors champ (génération dynamique du labyrinthe). Mise en place d'une profondeur (étages). Mise en place d'objet à caractéristiques particulières (Murs de couleurs). 3ème itération : Mise en place des bonus et des ennemis au sein du labyrinthe. Module IV : IHM / Contrôle vocal (1 personne) 1ère itération : Chronométrage temps (labyrinthe prédéfini). Paramétrage de l'application (menu). Affichage de la représentation finale. Mise à l'échelle (résolution d'écran). Multilingue. 2nd itération : Étude du traitement du signal. Mise en place d'une solution pour reconnaître des mots clefs (noms de couleurs). 10 / 10