Thèse présentée devant l'INSA
Thesis submitted to INSA

Tangi Meyer - 1er octobre 2003
Retour d'effort et réalité virtuelle : Proposition d'une boîte à outils
pour l'intégration logicielle générique de la détection de collisions et
de la simulation physique
http://www.irisa.fr/bibli/publi/theses/2003/meyer/meyer.html

Résumé
Les contraintes logicielles pour la simulation du retour d'effort
conduisent généralement au développement d'applications spécialisées.
Il est dans ces conditions difficile de ré exploiter les travaux
antérieurs. De la même façon, l'intégration logicielle du retour
d'effort dans un cadre plus général de réalité virtuelle devient plus
complexe. Dans cette thèse, nous proposons une architecture générique
pour la simulation du retour d'effort en réalité virtuelle. Elle repose
sur une identification des composantes logicielles indispensables,
telles que la détection de collision et la simulation dynamique, et la
définition d'interfaces abstraites pour leur intégration. Nous proposons
de simuler une exploitation asynchrone et/ou distribuée de notre
architecture au travers d'un protocole fondé sur MATLAB et Simulink,
afin d'anticiper les problèmes de stabilité inhérents à cette
utilisation. Pour la performance, nous avons développé une technique de
niveaux de détail haptiques exploitant notre architecture.

Mots clefs: Réalité virtuelle, retour d'effort, architecture logicielle,
simulation dynamique, détection de collision, niveaux de détails

Abstract
The software constraints implied by force feedback simulation generally
lead to the development of specialized applications. Two major drawbacks
of this specialization are the difficulties to exploit former works and
the complexity of force feedback integration within a more general
software framework for virtual reality. In this thesis, we propose a
generic architecture for force feedback simulation in virtual
reality. Our system is based on the identification of the essential
software components, such as dynamic simulation and collision detection,
and on the definition of abstract interfaces for their integration. We
propose to simulate an asynchrnous and/or distributed exploitation of
our architecture through a protocol based on MATLAB and Simulink, in
order to anticipate the inherent stability problems in this context. We
also developed a technique for haptic level of details to improve the
performances of our architecture.

Keywords: Virtual reality, force feedback, software framework, dynamic
simulation, collision detection, levels of details