Cahier des charges Projet Labyrinthe 3D

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
Cahier des charges – ENSICAEN/ 2A Informatique
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
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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].
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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.
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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.
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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.
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2.2 Critères d'appréciation
Le principal critère d'appréciation du
maintenabilité et la documentation réalisées.
projet
sera
la
qualité,
la
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.
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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
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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).
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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).
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