Architecture du réseau supportant le projet ArtGRID

Architecture du réseau supportant le projet ArtGRID

HPSharedX

Le logiciel HP SharedX est une plateforme collaborative similaire à XTV qui a été développée par la firme Hewlett-Packard. Elle permet le partage en temps réel du protocole X Windows entre deux ou plusieurs postes de travail situés dans des lieux différents. La gestion à l’aide du protocole SharedX des fenêtres X Windows des postes de travail fait en sorte que tous les participants de la session de travail ont l’impression de partager la même application[37].
Cette plateforme introduit la notion de tableau blanc ( « whiteboard » ) rendant plusieurs utilisateurs capables de travailler sur des images graphiques. Chaque utilisateur peut également commenter des portions de travail ( « snapshots » ) à l’aide d’annotations[37].

MUG

La plateforme collaborative de conception d’applications graphiques MUG est similaire à la plateforme Articiel. La plateforme MUG est un environnement collaboratif de conception d’objets 3D basé sur la gestion et la représentation des connaissances. La plateforme MUG fonctionne dans l’environnement Java contrairement à la plateforme Articiel qui est basée sur l’environnement Microsoft C++ .NET[38].
Comme dans le cas d’Articiel, MUG se fonde sur une architecture client-serveur dont la partie client est constituée d’un plugiciel. Ces deux plateformes utilisent les théories du Web sémantique et des ontologies afin de commenter les parties de travail collaboratif à l’aide d’annotations. Les annotations d’Articiel sont basées sur le langage XML alors que les annotations de MUG sont constituées de langage DAML ( « DARPA Agent Markup Langage» )[38].
Le langage DAML est une extension du langage XML adaptée aux besoins de l’organisme DARPA ( « Defense Advanced Research Projects Agency » ) du ministère de la défense des États-Unis. Les extensions du DAML renforcent le langage XML en lui donnant des schémas logiques pour la définition des ontologies[38].
Ces ontologies peuvent être utilisées pour modéliser rigoureusement la définition et les annotations des parties de travail afin qu’elles puissent être interprétées correctement par des agents virtuels ou humains. L’environnement MUG a été créé par les chercheurs du laboratoire de géométrie et de calcul intelligent ( « Geometric and Intelligent Computing Laboratory » ) de l’université Drexel située à Philadelphie. Cet environnement permet à un groupe d’utilisateurs de travailler collaborativement sur l’Internet pour créer des objets 3D définis par un système d’annotations en langage DAML[38].

MASH

La plateforme collaborative MASH est similaire à la plateforme Articiel. Elle fonctionne sur une architecture client/serveur où le client accède la la plateforme à l’aide de son navigateur Internet. Le serveur exécute des instructions de communication multimédia («MultimediA Shell » ) afin de créer les communications et le travail collaboratif entre les postes de travail. La plateforme MASH a été développée par les chercheurs du projet MICRO de l’université Berkeley[39].
La plateforme MASH ( « MultimediA Shell» ) est basée sur une réorganisation des modules de code constituant les outils « Mbone ». Ces outils implantent les communications audio, la vidéoconférence ainsi qu’un tableau blanc entre des postes de travail sur l’Internet. Le résultat en est une plateforme collaborative de communication graphique, audio et vidéo dénomée « Collaborato » basée sur le protocole de multi-diffusion SRM ( « Scalable Reliable Multicast » )[39].

Unigraphics NX

Le logiciel UGS (Unigraphics) NX est un lociciel de conception de systèmes mécaniques assistée par ordinateur. Le logiciel Unigraphics NX permet la conception d’objets 3D comme les logiciels Blender et Maya. Contrairement à Unigraphics NX, Blender et Maya se spécialisent dans la production de personnages 3D et de vidéos artistiques. Les objets 3D crées par l’application Unigraphics NX sont pour leur part des pièces mécaniques à machiner ou à assembler.
Le logiciel NX est un logiciel d’ingéniérie permettant de concevoir des objets mécaniques. Il permet la réalisation de toutes les étapes de la fabrication de ces objets telles que la conception, la simulation et la production manufacturière.
Ce logiciel permet également la gestion des connaissances ( « KM » ) et le développement des meilleures pratiques organisationnelles[34]. Le logiciel Unigraphics NX permet le travail collaboratif par la gestion des flux de travail, la gestion du changement et la gestion des configurations des produits[34].
Avec le logiciel Unigraphics NX, les concepteurs peuvent effectuer des simulations ergonomiques dans les premières phases de la conception. Le logiciel Unigraphics NX utilise des modèles humains générés par l’application afin d’étudier l’emploi ou la manipulation d’un objet mécanique en production par un éventuel utilisateur. Le logiciel NX fournit en effet les humains virtuels Jack et Jill : Jack étant le modèle masculin et Jill le modèle féminin. Ces deux humains sont générés par le logiciel à partir de données anthropométriques[34].
Similairement à la plateforme Articiel qui se base sur le langage XML pour la gestion des annotations et du travail collaboratif, UGS NX a développé sa propre extension du langage XML, PLM XML. Le langage PLM XML d’Unigraphics NX sert de support au travail collaboratif en fournissant un mécanisme pour transporter des données sur l’Internet. Ce langage permet l’interopérabilité dans des milieux de travail hétérogènes[34].
Le logiciel NX est basée sur une architecture de gestion des connaissances fournissant une infrastructure de gestion de la connaissance ( « K » ) comprenant les connaissances corporatives ( « lessons learned » ), les meilleurs pratiques ( « best practices ») et le savoir faire institutionnel ( « industry know-how » )[35].

Verse

L’application Verse est un protocole de réseau utilisé pour faire du travail collaboratif avec Blender. Cette application est très similaire au plugiciel que nous avons développé pour Blender. La différence est que le plugiciel développé par le laboratoire de recherche de téléinformatique fonctionne avec la plateforme Articiel qui est un système uniquement en mode client-serveur.
La plateforme Verse, pour sa part, ne peut être utilisée que par la communauté des utilisateurs de Blender sur l’Internet. Cette plateforme peut fonctionner en mode point-à-point ( « peer-to-peer ») ou également en mode client-serveur[30].
L’application Verse est un protocole de réseau permettant aux utilisateurs de Blender de faire du travail collaboratif au moyen de l’Internet. Ce protocole permet à plusieurs utilisateurs de Blender de travailler comme s’ils utilisaient tous le logiciel Blender sur un même ordinateur. Si un utilisateur effectue un changement sur une scène partagée, le changement est appliqué instantanément sur les postes de travail des autres utilisateurs. C’est une application similaire que nous avons essayé de réaliser au moyen du plugiciel de Blender[30].
La plateforme collaborative Uni-Verse est similaire à la plateforme Articiel. Cette plateforme multi-usagers utilise le protocole Verse afin de permettre le travail interactif pour effectuer des applications distribuées avec le logiciel Blender. Ces deux applications sont constituées de code d’utilisation libre ( « open source » ). Son but est de produire des scènes, des objets 3D ainsi que des applications graphiques pour des utilisations professionnelles ou individuelles[32, 33].

Recherche et applications similaires

Généralités

Le but initial du projet Articiel a été de créer une plateforme collaborative dédiée à la création de personnages 3D. La première application utilisant cette plateforme a été un plugiciel pour le logiciel Maya[49]. Ce logiciel est un logiciel propriétaire d’un prix assez élevé d’environ $5,000. Le logiciel Maya est utilisé principalement dans les studios professionnels de création de personnages 3D et d’animations graphiques. Les modes de travail collaboratif utilisant le logiciel Maya ne sont généralement pas rendus publiques et sont spécifiques aux studios d’animations graphique utilisant ce logiciel. Le plugiciel de Maya pour Articiel est la première application collaborative d’utilisation libre pour ce logiciel dont les résultats ont été publiés.
Le prix du logiciel Maya[49] étant trop cher pour que ce logiciel soit utilisé par le grand public, l’équipe de développement du laboratoire de recherche de téléinformatique de l’UQAM a donc créé un plugiciel pour le logiciel Blender[50] qui est un logiciel gratuit et du domaine public. Le logiciel Blender bénéficie également d’une communauté de 250,000 usagers répandus à travers le monde[50]. Beaucoup de projets axés sur ce logiciel sont développés par des programmeurs et des artistes graphique de tous les pays. Nos recherches nous ont amené à étudier deux projets qui sont similaires à la plateforme Articiel, soit le protocole Verse[30] et la plateforme Uni-Verse[33]. L’utilisation de Uni-Verse sur des applications de grille n’est cependant pas envisagée pas ses concepteurs, contrairement aux extensions futures de ce projet d’application.

Verse

Le protocole Verse est un protocole de réseau TCP/IP permettant les applications collaboratives entre les utilisateurs de Blender. Ce protocole fait en sorte que plusieurs utilisateurs de Blender ont l’impression de travailler sur un même poste de travail. Ce protocole génère une distribution automatique des modifications et des contributions des artistes (utilisateurs) sur les postes de travail des autres artistes. Ce protocole peut fonctionner en mode point-à-point ou en mode client/serveur[30]. Il désigne généralement un serveur central agissant comme un répéteur ( « hub » ) distribuant des messages aux postes des clients. Les clients n’ont pas besoin d’accéder aux données par l’intermédiaire de fonctions appelées par des boutons de sauvegarde ( « Save Projet » et « Stop and Submit » ) et des boutons de chargement ( « Get Studio Contribution », « Get Author Contribution » et « Get Project » ).
Ce mode de fonctionnement est un peu différent de la plateforme Articiel où toutes les contributions du studio ne sont pas appliquées automatiquement au travail de l’artiste. Avec Articiel, l’artiste a donc le choix d’appliquer les contributions qu’il désire ou qui correspondent à sa partie du projet qu’il doit réaliser.

La Plateforme UNI-VERSE

La plateforme Uni-Verse a un but similaire à la plateforme Articiel. Ses fonctionnalités sont basées sur le protocole Verse. C’est un plateforme basée sur le protocole IP dont le code source est ouvert ( « open source IP platform » ). Elle est développée par un consortium comprenant la fondation Blender[50] et un regroupement de centre universitaires européens. Son but est la création graphique collaborative d’objets 3D ainsi que la production collaborative de clips audio et vidéo[33]. Aucune extension à des applications de grille n’est prévue.

LA CRÉATION COLLABORATIVE D’OBJETS GRAPHIQUES 3D

Généralités

La plateforme Articiel effectue la gestion du travail collaboratif de communautés d’artistes qui utilisent des logiciels de conception et d’animation graphique. Une communauté d’artistes est un groupe d’artistes travaillant sur un thème commun[15, 16, 28]. Dans le cadre de notre projet d’application, la communauté d’artiste travaillait sur la conception de personnages 3D aux allures légendaires. Les logiciels de conception et d’animation graphique utilisés étaient Maya et Blender.
Un studio est un groupe de travail composé d’artistes provenant d’une même communauté. Un studio est donc un sous-ensemble ou une partie des artistes d’une même communauté. Dans notre cas, nous avions deux studios composés de neuf artistes de la même institution[15, 16]. La composition des studios des artistes ayant participé à l’expérimentation de ce projet d’application sera décrite en détails au chapitre 6.
Un projet est soit un personnage, une scène ou une animation graphique à réaliser. Il est généralement réalisé par un studio d’artistes. Notre expérimentation constituait en la réalisation de deux projets : le premier projet étant la réalisation d’un personnage 3D aux allures légendaires ayant pour thème le Grand Antonio[51] et le second projet étant la réalisation d’un personnage similaire ayant pour thème le Géant Beaupré[52]. Chacun des studios avait l’un de ces personnages à réaliser[15, 16, 28]. Cette expérimentation sera définie en détails au chapitre 6.

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Table des matières

REMERCIEMENTS
LISTE DES FIGURES
LISTE DES ABRÉVIATIONS ET DES TERMINOLOGIES
RÉSUMÉ
INTRODUCTION
CHAPITRE I
ÉTAT DE L’ART
1.1 Introduction
1.2 Virtus
1.3 Alienbrain
1.4 Jabber
1.5 Gaim
1.6 C/Webtop
1.7 XTV
1.8 HPSharedX
1.9 MUG
1.10 MASH
1.11 Unigraphics NX
1.12 Verse
1.13 Recherche et applications similaires
1.13.1 Généralités
1.13.2 Verse
1.13.3 La Plateforme UNI-VERSE
CHAPITRE II
VUE GÉNÉRALE DE LA PLATEFORME COLLABORATIVE ARTICIEL
2.1 Généralités
2.2 Architecture
2.3 Fonctionnalités
CHAPITRE III
LA CRÉATION COLLABORATIVE D’OBJETS GRAPHIQUES 3D
3.1 Généralités
3.2 Définition de la contribution
3.3 Définition de l’annotation
CHAPITRE IV
L’IMPLANTATION DE LA CONTRIBUTION DANS BLENDER
4.1 Généralités
4.2 Étude préalable de la contribution dans Maya
4.3 Définition d’un algorithme de contribution dans Blender
CHAPITRE V
LE PLUGICIEL DE BLENDER POUR LA PLATEFORME ARTICIEL
5.1 Généralités
5.2 Interface usager
5.3 Fonctionnalités
5.4 Architecture logicielle
5.4.1 Introduction
5.4.2 Schéma de fonctionnement général du plugiciel
5.4.3 Solution étudiée utilisant le module SOAPy
5.4.4 Solution réalisée utilisant une enveloppe Python/C++
CHAPITRE VI
RÉSULTATS
6.1 Cadre général du projet Articiel
6.2 Utilisation du plugiciel par des étudiants des écoles secondaires
CHAPITRE VII
DISCUSSION
7.1 Introduction
7.2 Limites
7.3 Contraintes
CHAPITRE VIII
RECHERCHE ET TRAVAUX FUTURS ENVISAGÉS
8.1 Sommaire
8.2 Accès aux services Web de grille avec le module pyGLOBUS
8.3 Accès aux services Web de grille avec une enveloppe Python/C++.
8.4 Architecture du réseau supportant le projet ArtGRID
8.5 Autres utilisations possibles de la plateforme Articiel
CONCLUSION
APPENDICE A
GUIDE D’UTILISATION DU PLUGICIEL
A.1 Généralités
A.2 Installation du plugiciel
A.3 Chargement du plugiciel
A.4 Erreurs souvent rencontrées lors de l’installation
A.5 Utilisation du plugiciel
A.5.1 Démarrage
A.5.2 Sauvegarde d’une contribution
A.5.3 Chargement d’une contribution d’un artiste
A.5.4 Chargement d’une contribution de studio
A.5.5 Sauvegarde d’un projet
A.5.6 Chargement d’un projet
A.5.7 Terminer la session de l’usager
A.5.8 Quitter le plugiciel
BIBLIOGRAPHIE ET RÉFÉRENCES

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