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01.07.13 - SÉRIE D'ÉTÉ (1) Un étudiant en Master a développé un algorithme qui transpose automatiquement une représentation en trois dimensions en pièces de Lego.

Si vous êtes resté un grand enfant dans l’âme ou si, plus pragmatique, vous aimez les défis architecturaux, l’algorithme développé par Romain Testuz devrait vous permettre toutes les fantaisies artistiques autour des fameuses petites pièces de Lego. Un travail de master remarqué puisqu’il a été, chose rare, publié dans une conférence.

Ce logiciel transforme automatiquement une image en trois dimensions en briques et simplifie la tâche de montage en proposant un plan détaillé des pièces à utiliser étage par étage. Grâce à lui, il est possible de créer n’importe quelle forme. Seul impératif ; les pièces doivent s’emboîter.
Etudiant au Laboratoire d'informatique graphique et géométrique (LGG), Romain Testuz a choisi ce projet de semestre car il aime allier le virtuel et le réel : «Les premiers défis ont été de découvrir les recherches qui avaient déjà été menées sur ce sujet et de comprendre ce qui ne fonctionnait pas pour proposer une meilleure solution.» Des questions qui l’ont obligé à passer plusieurs mois avec des Legos pleins les poches pour résoudre les problèmes et confirmer son nouveau modèle.

Construction : mode d’emploi
Après avoir fabriqué son propre objet 3D ou, après en avoir récupéré un sur internet, on le soumet au logiciel qui va procéder à sa transformation. Celui-ci commence par proposer les briques les plus petites de 1/1. Une construction qui n’est, à ce stade, possible que sur l’écran de l’ordinateur. L’algorithme va ensuite procéder par tâtonnements, en intégrant dans sa réalisation, de manière aléatoire, les briques les plus grandes: «c’est lors de cette étape que l’on s’aperçoit de la solidité ou non de l’objet, explique le jeune informaticien, car si les briques ne s’emboîtent pas votre modèle réel s’écroule.»

Afin de pallier à cette faiblesse structurelle, il a choisi avec son superviseur Yuliy Schwartzburg, d’utiliser la théorie des graphes. En représentant chaque pièce par un sommet – un point rouge - et chaque connexion par une arête – un trait bleu -, il devient possible de détecter là où la structure est fragile et de la réparer ; le tout de façon automatique.

Un bonhomme de 30 étages
Quelques fonctionnalités supplémentaires ont été implémentées pour rendre le logiciel encore meilleur. Il peut proposer plusieurs solutions de construction en fonction des pièces disponibles, et permet aussi à l’utilisateur de choisir les couleurs qu’il désire à tel ou tel endroit du modèle.
Un bonhomme de 30 étages – environ 30 cm - trône maintenant sur le bureau, trophée d’un travail terminé.

L’année prochaine, Romain poursuivra ses recherches au LGG dans le domaine des caustiques.
D’ici-là il pense avertir LEGO de ses recherches, en effet la société danoise avait, par deux fois déjà, interpellé la communauté scientifique sur complexité de la planification et de la construction au moyen de leurs célèbres briques.

Site de la conférence : http://lgg.epfl.ch/publications.php

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