WO2007042667A1 - Procedes, dispositifs et programmes de transmission d'une structure de toit et de construction d'une representation tridimensionnelle d'un toit de batiment a partir de ladite structure - Google Patents

Procedes, dispositifs et programmes de transmission d'une structure de toit et de construction d'une representation tridimensionnelle d'un toit de batiment a partir de ladite structure Download PDF

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WO2007042667A1
WO2007042667A1 PCT/FR2006/002284 FR2006002284W WO2007042667A1 WO 2007042667 A1 WO2007042667 A1 WO 2007042667A1 FR 2006002284 W FR2006002284 W FR 2006002284W WO 2007042667 A1 WO2007042667 A1 WO 2007042667A1
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WO
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roof
list
building
type
roofs
Prior art date
Application number
PCT/FR2006/002284
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English (en)
Inventor
Jérôme Royan
Patrick Gioia
Romain Cavagna
Original Assignee
France Telecom
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Publication date
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Priority to JP2008535060A priority patent/JP4981809B2/ja
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects

Definitions

  • the field of the invention is that of the visualization of three-dimensional images and 3D scenes. More specifically, the invention relates to a data transmission technique for viewing such images or scenes on a client terminal, as well as the processing of these data in reception. It applies more particularly to the visualization of city models, or urban scenes, made up of a set of buildings, and proposes a technique of automatic reconstruction of roofs, starting from the contours "gutters" of the buildings. It allows the visualization on a remote browser 3D models of buildings that is true to reality, with roofs more or less complex.
  • these techniques provide so-called "2D1 / 2" models, consisting of a set of footprints of buildings, which are associated with the elevation of the building base and their gutter heights.
  • This modeling is therefore prismatic since it consists, to obtain a 3D representation of a building, to extrude its footprint on the ground according to its height under gutters.
  • Reality Modeling Language for
  • Virtual Reality Modeling Language consists in transmitting the roof model in the form of a set of polygons corresponding to the different faces, also called sides, of the roof to be rebuilt (" indexed face set "function "of the VRML language).
  • Skeleton Implementation “(Spring Conference on Computer Graphics, 1998), consists of automatically rebuilding a roof from the building's footprint, determining its right skeleton, and elevating its vertices.
  • VRML in the form of all its faces generates a very large amount of data, even prohibitive in the case of complex roofs. If it allows, in reception, to reconstruct most forms of roofs quite realistically, it is quite inappropriate in the case of a model of city, which can contain several hundreds of thousands of buildings, and for which the Transmission time, via the network, of all 3D models of roof would be considerable.
  • the automatic roof reconstruction technique proposed by P. Felkel and S. Obdrzalek is less expensive in terms of resources, since it is based, to provide the structure of the roof, on the right skeleton of the footprint. building, which has already been passed on to the user.
  • this technique only allows reconstructing 3 D representations roofs. croup type, also called roofs with several sides, in which all the sides have the same angle of inclination with respect to the horizontal.
  • This technique is therefore not suitable for the representation of actual city models, in which the buildings may have roofs of any type, including complex gabled roofs or multi-sided roofs with multiple angles of inclination.
  • an object of the invention is to provide a transmission technique of a roof structure, for the 3D representation of a building, which generates a data stream to be transmitted more compact than according to the prior art, while by allowing, in reception, the reconstruction of all types of roofs, including complex roofs.
  • Another objective of the invention is to propose such a technique that is simple to implement and provides a realistic rendering of the reconstructed roofs.
  • the invention also aims to provide such a technique that is suitable for all types of display terminals, including terminals with modest processing capabilities. 5. Presentation of the invention
  • a transmission method of a roof structure for the construction of a three-dimensional representation of a building via a communication network.
  • a transmission method of a roof structure for the construction of a three-dimensional representation of a building, via a communication network.
  • such a method comprises a step of transmitting an ordered list of at least two models of roofs each comprising at least: a type of roof; a maximum height parameter of said roof; and said maximum height parameter of a roof of said list determines a base of said next roof in said list, so that said roof structure corresponds to the ordered superposition of said roofs of said list.
  • the invention is based on a completely new and inventive approach to the transmission of roof structures for the reconstruction of three-dimensional representations of buildings.
  • the invention proposes a technique based on the use of procedural roof models, which constitute a simple and compact form of data transmission: in fact, each roof model is described by means of a type of roof (which can be coded on only a few bits, depending on the number of roof types considered), and one or more parameters, including a maximum height parameter.
  • the volume of data required for the transmission of each roof model is therefore relatively small.
  • these roof models are transmitted in an ordered list, whose scheduling defines their order of superposition in the roof structure to be rebuilt.
  • said roof type is chosen from a group comprising: a type of gabled roof; a type of hipped roof; a type of roof with only one pan.
  • roof gable means a roof that includes at least one pinion
  • pinion means the triangular crown of a wall whose top carries the end of the ridge of the roof.
  • sloped roofs designate roofs that do not have gables at their end, but a slope (also called pan thereafter) that connects with the two long sides of the roof.
  • a hipped roof is therefore a roof that includes at least four inclined slopes forming at least four ridges at their intersection two by two. (Note of course that if the footprint of the building is triangular, the hipped roof of this building may include only three inclined slopes).
  • a "hipped roof” is also defined as a hipped roof, as opposed to a single-pan roof, which has only one inclined slope.
  • said roof models of said ordered list also comprise at least one of the parameters belonging to the group comprising: a tilt angle parameter of at least one pan of said roof; - A projection parameter of at least one roof of said roof.
  • the maximum height of the roof, the angle of inclination of its different slopes, and, in the case of the presence of an eave, its projection make it possible to reconstruct a complete 3D representation of the roof, since its type has been identified.
  • the projection parameter of the roof makes it possible to recalculate the position of the tops at the edge of the roof, so as to overflow outside the walls of the building, while respecting the inclination of the roof panels.
  • the projection of the sub-roof designates the minimum distance separating the end of the roof projecting beyond the wall of the building, from this wall itself.
  • said roof model when said roof is of single-pan type, also comprises a support edge parameter, defined by an index of the lowest edge of said building belonging to said roof.
  • said ordered list also comprises at least one flat type roof model that does not include any parameters.
  • a minimal list of roof types is obtained, allowing the reconstruction of all existing roofs, whether simple or complex.
  • the flat roof is of zero height and inclination, and is therefore not associated with any parameter. We could however, consider, for the sake of homogeneity in the transmission of roof models, to associate it with null parameters.
  • the invention also relates to a data signal representative of a roof structure for the construction of a three-dimensional representation of a building, which has an ordered list structure of at least two roof models each comprising at least: a field containing a type of roof; a field containing a maximum height of said roof.
  • the field containing a maximum height of a roof of said list determines a base of said next roof in said list, so that said roof structure corresponds to the ordered superposition of said roofs of said list.
  • the ordered list structure of the signal defines the order in which the transmitted roof patterns must be superimposed to reconstruct the actual roof structure of the building, and thus obtain a 3D representation of a complex roof, from elementary bricks.
  • simple These simple elementary bricks are procedural roof patterns, structured into data fields that include a roof type and maximum roof height: from this simple structure flows a small amount of data to be transmitted.
  • said field containing a type of roof can take three distinct values depending on whether said type of roof is: a type of roof with pinion; - a type of hipped roof; a type of roof with only one pan.
  • the field containing the type of roof can take five distinct values, depending on whether the roof is of the flat type, of the gable type, of the type with several slopes of identical slope, of the one-pan type, or of type with several slopes of distinct slopes.
  • the structure of the signal of the invention is such that said roof models of said ordered list also include at least one of the fields belonging to the group comprising: a field containing a tilt angle parameter of at least one side of said roof; a field containing a projection parameter of at least one roof of said roof.
  • said roof model when said field containing a type of roof indicates that said roof is of single-pan type, said roof model also comprises a field containing a support edge parameter, defined by a most important edge index. of said building belonging to said roof.
  • the invention also relates to a data carrier for storing the aforesaid data signal, which has a structure for storing an ordered list of at least two roof patterns stored in the form of at least: storage containing a type of roof; a storage area containing a maximum height of said roof.
  • the structure of such a data carrier is such that the storage area containing a maximum height of a roof of said list determines a base of said next roof in said list, so that said roof structure corresponds to the superposition ordinate of said roofs of said list.
  • the invention also relates to a computer program product downloadable from a communication network and / or stored on a computer readable medium and / or executable by a microprocessor, which includes program code instructions for the implementation of the method transmission of a roof structure as described above.
  • the invention also relates to a transmission server of a roof structure for the construction of a three-dimensional representation of a building, via a communication network, which comprises means for transmitting an ordered list of at least two roof models each comprising at least: a type of roof; a maximum height parameter of said roof.
  • Said maximum height parameter of a roof of said list determines a base of said next roof in said list, so that said roof structure corresponds to the ordered superposition of said roofs of said list.
  • the invention further relates to a method of constructing a three-dimensional representation of a building roof.
  • such a method comprises a step of obtaining a roof structure, in the form of an ordered list of at least two models of roofs each comprising at least: a type of roof; a maximum height parameter of said roof; and it implements: at least one iteration of the following steps, for each of said roofs of said ordered list except for the last one: construction of a representation of a roof of said list, according to said type of roof, to from at least one upper face of said building; truncating said constructed roof, according to said maximum height parameter of said roof, delivering a truncated roof; determining at least one upper face of said truncated roof which becomes said at least one upper face of said building; for the last roof of said ordered list, a step of constructing a representation of said roof, according to said type of roof, from said at least one upper face of said building and, if the height of said last constructed roof is greater than the maximum height of said last roof, a truncation step of said last roof constructed.
  • Obtaining the ordered list may consist, for example, in a reception of this list, transmitted via a communication network (such as the global Internet network for example), or in one loading this list from a data carrier (CD-ROM or DVD type).
  • a communication network such as the global Internet network for example
  • CD-ROM or DVD type a data carrier
  • a broken roof is a gable roof, each of which is broken by an obtuse angle so that the lower slope is steeper than the upper slope.
  • the overlying roofs may be of the gable, rump, single pan type and, for the last roof of the list, of the flat type.
  • said step of constructing a representation of a roof comprises sub-steps of: calculating a two-dimensional structure of said roof; - Elevation of said roof, according to at least one inclination angle of said roof.
  • the tops of the roof in its two-dimensional structure are moved in the vertical direction, according to their height, to build a 3D representation of the roof.
  • the height of the vertices is calculated according to the inclination of the different sides of the roof.
  • said step of constructing a representation of a roof of said list comprises a sub-step of calculating a projection of at least one roof of said roof, which makes it possible to move the external tops of the roof projecting beyond the walls of the building.
  • said step of truncating said constructed roof comprises sub-steps of: determining a truncation plane whose altitude relative to said upper face of said building is equal to said maximum height of said roof; - course of the edges of said constructed roof and marking of the position of said edges relative to said truncation plane; constructing a list of edges and / or portions of edges below said truncation plane, referred to as a list of upper edges of said roof; - Running said list of upper edges of said roof to determine said at least one upper face of said truncated roof.
  • a roof of the list exceeds the height limit, fixed for example by a user, it is truncated.
  • This cutting of the roof provides one or more polygons corresponding to the upper part of the truncated roof.
  • we repeat the process by taking as bases of the roof to rebuild the upper faces resulting from the truncation of the previous roof.
  • said sub-step of calculating a two-dimensional structure of said roof implements a calculation of a right skeleton of a polygon delimiting: a footprint of said building for the first roof of said ordered list; said at least one upper face of said building for the other roofs of said ordered list; and, for a gable type roof, said substep of calculating a two-dimensional structure of said roof also implements a projection of at least one extreme vertex of said right skeleton on at least one corresponding edge of said polygon.
  • said substep of calculating a two-dimensional structure of said roof implements a triangulation: of a footprint of said building for the first roof of said ordered list; of said at least one upper face of said building for the other roofs of said ordered list.
  • the invention also relates to a terminal for constructing a three-dimensional representation of a building roof, which comprises means for obtaining a roof structure, in the form of an ordered list of at least two models of roofs each comprising at least: - a type of roof; a maximum height parameter of said roof; and which implements: at least once, in the form of an iteration, for each of said roofs of said ordered list except for the last: - means for constructing a representation of a roof of said list according to said type of roof, from at least one upper face of said building; means for truncating said constructed roof, as a function of said maximum height parameter of said roof, delivering a truncated roof; means for determining at least one upper face of said truncated roof which becomes said at least one upper face of said building; for the last roof of said ordered list, means for constructing a representation of said roof, according to said type of roof, from said at least one upper face of said building and, if the height of said last constructed roof is greater than
  • the invention relates to a computer program product downloadable from a communication network and / or stored on a computer readable medium and / or executable by a microprocessor, which comprises program code instructions for the implementation of the method construction of a three-dimensional representation of a building roof as described above.
  • FIG. 1 shows an example of complex roofs which can be obtained a realistic 3D representation with the technique of the invention
  • Figure 2 shows a detailed flowchart of the method of constructing a roof structure of the invention
  • Figure 3 illustrates the result of calculating a right skeleton for any polygon
  • Figure 4 describes the principle of projection of the extreme vertices on the corresponding edge of the ground footprint of the building in the case of a gabled roof
  • Figure 5 illustrates the principle of moving the external vertices of the 2D structure of a roof to create an eave
  • FIG. 6 illustrates the principle of truncation of a roof by a horizontal section plane
  • FIG. 7 illustrates the visual result obtained by superposition of a roof with several faces and a gable roof for a building having a rectangular footprint
  • FIG. 8 shows the structure of a transmission signal of a roof according to the invention
  • FIG. 9 presents a block diagram of a construction terminal of a 3D representation of a roof according to the invention
  • FIG. 10 illustrates the architecture of a transmission server of a roof structure according to the invention. 7. Description of an embodiment of the invention
  • the general principle of the invention is based on the transmission of a roof structure in the form of an ordered list of procedural roof patterns.
  • Each roof model has a simple structure, consisting of a type of roofs and one or more reconstruction parameters, inducing a small volume of data to be transmitted.
  • these different roofs can be superimposed, in the order defined by the list, to reconstruct a 3D representation of the actual roof structure.
  • FIG. 1 shows an example of complex roofs of which a three-dimensional representation can be obtained according to the technique of the invention.
  • Figure 1 illustrates a church, and adjoining buildings.
  • the roof 1 covering the nave of the church corresponds to the superposition of two hipped roofs: the lower hipped roof 2 has three main slopes 10 to 12, and a large number of smaller sections 13, above the roof. choir of the church, to form the rounded portion of the roof; the upper ridge roof sections 3 have steeper slopes than the lower hipped roof 2.
  • Figure 2 presents a detailed flowchart of the different steps of building a 3D representation of a building roof, from an ordered list of procedural roof models.
  • the first step 20 is a step of obtaining the roof structure to be reconstructed, in the form of an ordered list of simple overlay roof designs, defined using one or more procedural parameters.
  • This step can result from the reception of the list, transmitted by a remote server through a communication network. It can also result from the loading of this list from a data medium accessible to the reconstruction terminal which implements it.
  • This terminal also has the footprint of the building on which it must rebuild the roof. The manner in which this footprint has been obtained is not the subject of the present invention and will therefore not be described here in more detail.
  • European Patent Application No. 04290607.3 entitled "Method for managing the representation of at least one modeled 3D scene" in the name of the same applicant as the present application for patent.
  • O FLAT
  • I HIP
  • gable roof (2 GABLE)
  • single-pan roof (3 SALT_B0X)
  • roof with several slopes (4) In the field of the roof model containing the type of roof, one of the values 0 to 4 is therefore coded on three bits, to indicate the type of roof considered.
  • the reconstruction terminal decodes this ordered list, and extracts the successive roof models that it contains. For each of these models, it proceeds to two large successive phases of: - calculation 21 of the 2D structure of the roof; elevation 22 of the roof.
  • the terminal also performs a projection phase 23 of the roof, and, if the height of the roof exceeds the maximum height indicated in the roof model (eg the maximum height defined by a user) , a phase 24 truncation of the roof. It thus proceeds iteratively for each of the roofs of the ordered list.
  • the first roof model of the ordered list is selected, and the two-dimensional structure of the corresponding roof is calculated.
  • the roof is of flat type or a single pan
  • one builds its two-dimensional structure by triangulation of the polygon formed by the footprint of the building, according to a known technique that does not is not the subject of the present invention and will not be described here in more detail.
  • This triangulation is a triangulation constrained by the edges of the polygon.
  • the right skeleton of the footprint of the building is calculated 211, which provides the 2D structure of the roof. This calculation is done using a library implemented by P. Felkel and S. Obdrzalek, as described in "Straight Skeleton Implementation", Spring Conference on Computer Graphics, 1998. This calculation step 211 of the right skeleton will be described in more detail below in connection with FIG.
  • the roof elevation phase 22 comprises a single step 220 for calculating the height of the vertices of the two-dimensional structure of the roof determined during phase 21. This calculation of the height of the vertices is carried out according to the inclination of the sections of the roof. roof, and allows to obtain a model no longer 2D, but 3D of the roof. In other words, one comes to read in the roof model transmitted in the ordered list the inclination angle parameter of each of the slopes of the roof (except of course for flat roofs).
  • Each roof section is then raised so that the angle it forms with respect to the horizontal is equal to the slope of the roof stipulated in the procedural model of the roof considered, and it is determined by simple trigonometric calculation. , the height of each of the vertices relative to the base of the roof. After elevation 22 of the roof, which allows to obtain a 3 D structure, 230 is tested if an under roof has been defined (by a user for example) for the roof model considered.
  • the projection of the roof is calculated.
  • the outer vertices 51 to 54 of the skeleton 50 (right skeleton or 2D structure obtained by triangulation) corresponding to the original footprint is moved outward (according to the dashed arrows) projecting from the walls of the building, while maintaining the inclination of the roof sections. This creates an attic.
  • the calculation of the position of these new vertices 510, 520, 530 and 540 takes into account the projection of the sub-roof defined in the data flow described above.
  • the reconstruction terminal undertakes a phase 24 of truncation of the reconstructed roof, illustrated in FIG.
  • truncation plane horizontal plane whose height corresponds to the maximum height the roof, as indicated in the corresponding field of the roof model considered
  • the ridge intersects the cutting plane when climbing (considering the direction of travel considered, the point of origin of the edge is of height less than that of the target point of the edge) (edges 64, 65J; Descending: the edge intersects the cutting plane on the way down (given the direction of travel considered, the point of origin of the edge is of greater height than that of the target point of the edge) (edges 65 2 , 66 ).
  • edges 65 2 , 66 the edge intersects the cutting plane on the way down (given the direction of travel considered, the point of origin of the edge is of greater height than that of the target point of the edge)
  • a new edge is created, having as origin the original vertex of the edge 64 is as target vertex the point of intersection of the rising edge with the truncation plane 60.
  • another new edge is also created having: as origin, the target vertex of the new rising edge created, that is to say the point of intersection A of the cutting plane 60 with the last rising edge considered 64; as a target, the vertex B corresponding to the intersection of the cutting plane 60 with the current descending edge 65 2 .
  • portion in solid lines of the descending edge 65 2 is also preserved, in the form of a new edge.
  • the step referenced 243 makes it possible to determine the upper faces of the roof resulting from the truncation. It is based on a list of top edges of the roof, created during the step referenced 242. Indeed, during this previous step, when a new edge is created (originating from the intersection of a rising edge with the section plane, and for target the intersection of a descending edge with the cutting plane, for example the edge [AB]), this is also added to a list of the upper edges of the roof. A simple route of this list can reconstruct 243 the upper faces of the roof.
  • 250 is tested if there is at least one roof to be superimposed on the roof that has just rebuilt. This test is to determine if there is still at least one roof model in the ordered list obtained in step 20.
  • the reconstruction ends 26.
  • the resulting roof structure is hollow, which can be remedied by not ending the reconstruction but by superimposing a flat roof on the last one. rebuilt roof.
  • 251 is looped back to the calculation phase 21 of the 2D structure of the next roof in the list. All the steps referenced 210 to 250 are therefore repeated, replacing the footprints on the ground by the upper faces of the previous roof, obtained during the step referenced 243, and considering the procedural parameters associated with this new roof model. overlap.
  • the calculation of the right skeleton of the polygon 30 is achieved by successive erosion of this polygon. More precisely, it is the trajectory of the vertices of the polygon 30 during the erosion that constitutes its right skeleton. These trajectories are shown in dotted lines in FIG.
  • the trajectory of the vertices of the polygon 30 during erosion can be obtained by constructing the bisectors of the angles of the polygon.
  • This right skeleton corresponds to a realistic roof structure (ie set of ridge), and can be used for the automatic reconstruction of a multi-sided roof from the ground footprint 30. a building.
  • FIG. 7 presents three views of a 3D representation of a building and of the associated reconstructed roof structure, according to the method of the invention, from the data stream below, the syntax of which is in accordance with that which was previously presented in the document:
  • the first roof (71) is of type with several sections of identical slope 2.0: the first roof (71) is of a height of 2m maximum 50.0: the first roof sections (71) are all inclined at 50 ° 0.7 : the first roof (71) has a 0.7m 2 roof projection: the second roof (70) is of pinion type
  • the second roof (70) is up to a height of 6m 25.0: the sides of the second roof (70) are inclined at 25 ° 0.0: the second roof (70) is without a roof.
  • Figure 8 illustrates the structure of the transmission signal of a roof structure of the invention.
  • a signal comprises for example in its header 80 the number N of roof models contained in the ordered list conveyed by the payload part of the signal.
  • This ordered list consists of a succession of models of roofs Ml, M2 to MN, which each comprise at least: a field T indicating the type of the roof; a field H indicating its maximum height;
  • each of the models Ml to MN may include other fields containing other procedural parameters associated with the type of roof considered (inclination angles, projection of the sub-roof, etc. .).
  • this model does not include a field H.
  • FIG. 8 thus illustrates a simple and general case of signal structure of the invention.
  • Such a construction terminal comprises a memory M 91, a processing unit 90 P, equipped for example with a microprocessor ⁇ P, and driven by the computer program Pg 92.
  • the code instructions of the program of 92 are for example loaded into a RAM memory before being executed by the processor of the processing unit 90.
  • the processing unit 90 receives as input a roof structure 93 to be reconstructed, in the form of a an ordered list of procedural roof models, conveyed for example by a signal of the type of FIG. 8.
  • the microprocessor ⁇ P of the processing unit 90 implements the steps of the iterative method described above in relation to FIG. according to the instructions of the program Pg 92.
  • the processing unit 90 outputs a three-dimensional graphical representation 94 of the roof structure 93.
  • a reconstruction terminal can also realize the construction of the building body associated with this roof structure, according to a technique known from the prior art, based for example on the footprint of the building.
  • FIG. 10 illustrates the hardware structure of a transmission server of a roof structure, intended for example for the reconstruction terminal of FIG. 9 and conveyed in the form of a signal of FIG. 8, through a network of communication.
  • a transmission server comprises a memory M 101, a processing unit 100 P, equipped for example with a microprocessor ⁇ P, and driven by the computer program Pg 102.
  • the code instructions of the program of 102 are for example loaded into a RAM memory before being executed by the processor of the processing unit 100.
  • the processing unit 100 receives as input a roof structure 103 to be transmitted, in the form of a ordered list of procedural roof patterns.
  • the processing unit 100 can also receive as input a set of roofs, each associated with a type and a parameter of maximum height, and be responsible for the construction, from these roofs and their parameters, of an ordered list of procedural roof patterns.
  • the microprocessor ⁇ P of the processing unit 100 implements the steps of the transmission method described above, according to the instructions of the program Pg 102.
  • the processing unit 100 outputs a signal 104 of data representative of a structure of roof, of the type of that of Figure 8, which is intended to transit via a communication network to a terminal construction of the type of that of Figure 9.
  • nbRoofs is the number of overlapping roofs for the current building, that is, the number of roofs in the ordered list; Roofs is a rooftop array described by the RoofPart class. This array must be of size nbRoofs; - roofType is the roof type: 0 - Hat; 1 - Hip; 2 - Gable; 3 - Sait Box; 4 - Hip with distinct slopes for the different slopes of the roof; roofHeight is the height of the roof. If this value is negative, the roof is not truncated. This case corresponds to that of a roof having a negative slope also, that is to say a roof that extends towards the interior of the building; roofSlopeAngle is the slope of each roof pan.
  • roofSlopeAngle is a float indicating the slope of the roof.
  • roofSlopeAngle is a table showing the slope of each roof section, the size of which is equal to the number of roof sections. It will be noted that, in the latter case, one or more of the angles of this table may be 90 °, so as to define a gable roof with slopes of distinct slopes; roofEaveProjection corresponds to the projection of the roof; - roofEdgeSupportlndex is used for single-pan roofs. It corresponds to the index of the edge of the polygon describing the footprint that supports the roof (where the roof is the lowest).

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Abstract

L'invention concerne une technique de transmission d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, via un réseau de communication. Selon l'invention, une telle technique repose sur la transmission d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : un type de toit (T) ; un paramètre de hauteur maximale (H) dudit toit. Lors de la construction de la représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, ledit paramètre de hauteur maximale (H) d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.

Description

Procédés, dispositifs et programmes de transmission d'une structure de toit et de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment à partir de ladite structure.
1. Domaine de l'invention Le domaine de l'invention est celui de la visualisation d'images tridimensionnelles et de scènes 3D. Plus précisément, l'invention concerne une technique de transmission de données permettant la visualisation de telles images ou de telles scènes sur un terminal client, ainsi que le traitement de ces données en réception. Elle s'applique plus particulièrement à la visualisation de modèles de villes, ou de scènes urbaines, constituées d'un ensemble de bâtiments, et propose une technique de reconstruction automatique de toits, à partir des contours "gouttières" des bâtiments. Elle permet donc la visualisation sur un navigateur distant de modèles 3D de bâtiments qui est fidèle à la réalité, avec des toits plus ou moins complexes.
2. Solutions de l'art antérieur
On connaît à ce jour plusieurs techniques de modélisation automatique de vastes environnements urbains, qui visent toutes le même objectif de réduction du coût de modélisation des villes. Ces techniques reposent par exemple sur des méthodes de photogrammétrie, d'analyse d'images radar, ou d'utilisation de cartes d'élévation issues de scanners à balayages aéroportés.
Pour la plupart, ces techniques fournissent des modèles dits "2D1/2", constitués d'un ensemble d'empreintes au sol de bâtiments, auxquelles sont associées l'altitude de la base des bâtiments et leurs hauteurs sous gouttières. Cette modélisation est donc prismatique puisqu'elle consiste, pour obtenir une représentation 3D d'un bâtiment, à extruder son empreinte au sol selon sa hauteur sous gouttières. Une fois reconstruits les murs au moyen de cette technique d'extrusion, il est nécessaire, pour obtenir un rendu réaliste de la ville ou 'du bâtiment, de reconstruire également une représentation tridimensionnelle du toit. On connaît à ce jour plusieurs techniques de transmission d'un modèle de toit permettant à un navigateur distant de réaliser une telle reconstruction.
Ainsi, une première technique, reposant sur le langage VRML ("Virtual
Reality Modeling Language" pour "Langage de modélisation de réalité virtuelle"), consiste à transmettre le modèle de toit sous la forme d'un ensemble de polygones correspondant aux différentes faces, également appelées pans, du toit à reconstruire (fonctionnalité "indexed face set" du langage VRML).
Une autre technique, proposée par P. Felkel et S. Obdrzalek dans "Straight
Skeleton Implementation" (Spring Conférence on Computer Graphics, 1998), consiste à reconstruire automatiquement un toit à partir de l'empreinte au sol du bâtiment, en déterminant son squelette droit, et en procédant à une élévation de ses sommets.
3. Inconvénients des techniques antérieures
Ces différentes techniques ne permettent cependant pas de répondre conjointement aux exigences : de faible débit de la plupart des réseaux de communication actuels, et de réalisme de la visualisation par les utilisateurs finaux.
Ainsi, la technique consistant à transmettre un modèle de toit, en langage
VRML, sous la forme de l'ensemble de ses faces génère un volume de données très important, voire prohibitif dans le cas de toits complexes. Si elle permet, en réception, de reconstruire la plupart des formes de toits de façon assez réaliste, elle est tout à fait inadaptée dans le cas d'un modèle de ville, qui peut contenir plusieurs centaines de milliers de bâtiments, et pour lequel le temps de transmission, via le réseau, de l'ensemble des modèles 3D de toit serait considérable.
La technique de reconstruction automatique de toits proposée par P. Felkel et S. Obdrzalek est quant à elle moins coûteuse en termes de ressources, puisqu'elle se base, pour fournir la structure du toit, sur le squelette droit de l'empreinte au sol du bâtiment, qui a par ailleurs déjà été transmise à l'utilisateur. Cependant, cette technique ne permet que de reconstruire des représentations 3 D de toits de. type à croupe, encore appelés toits à plusieurs pans, dans lesquels tous les pans présentent le même angle d'inclinaison par rapport à l'horizontal. Cette technique n'est donc pas adaptée à la représentation de modèles de villes réelles, dans lesquels les bâtiments peuvent présenter des toits de tout type, et notamment des toits complexes à pignons ou des toits à plusieurs pans présentant des angles multiples d'inclinaison.
4. Objectifs de l'invention
L'invention a notamment pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. Plus précisément, un objectif de l'invention est de fournir une technique de transmission d'une structure de toit, pour la représentation en 3D d'un bâtiment, qui génère un flux de données à transmettre plus compact que selon les techniques antérieures, tout en permettant, en réception, la reconstruction de tous types de toits, y compris de toits complexes. Un autre objectif de l'invention est de proposer une telle technique qui soit simple à mettre en œuvre et procure un rendu réaliste des toits reconstruits.
L'invention a encore pour objectif de fournir une telle technique qui soit adaptée à tous types de terminaux de visualisation, et notamment aux terminaux présentant des capacités de traitement modestes. 5. Exposé de l'invention
Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints à l'aide d'un procédé de transmission d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, via un réseau de communication. Selon l'invention, un tel procédé comprend une étape de transmission d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits comprenant chacun au moins : un type de toit ; un paramètre de hauteur maximale dudit toit ; et ledit paramètre de hauteur maximale d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
Ainsi, l'invention repose sur une approche tout à fait nouvelle et inventive de la transmission de structures de toits pour la reconstruction de représentations tridimensionnelles de bâtiments. En effet, l'invention propose une technique reposant sur l'utilisation de modèles de toit procéduraux, qui constituent une forme simple et compacte de transmission de données : en effet, chaque modèle de toit est décrit au moyen d'un type de toit (qui peut être codé sur seulement quelques bits, selon le nombre de types de toit envisagés), et d'un ou plusieurs paramètres, dont un paramètre de hauteur maximale. Le volume de données nécessaire à la transmission de chaque modèle de toit est donc relativement faible.
En outre, ces modèles de toits sont transmis dans une liste ordonnée, dont l'ordonnancement définit leur ordre de superposition dans la structure de toit à reconstruire. On peut ainsi, par superposition des différents toits de la liste, reconstruire des représentations tridimensionnelles de toits complexes, qui permettent un rendu très réaliste pour l'utilisateur final.
La technique de l'invention permet donc de résoudre le double problème technique de la compacité des données à transmettre et du réalisme et de la complexité des toits reconstruits. Avantageusement, ledit type de toit est choisi dans un groupe comprenant : un type de toit à pignon ; un type de toit à croupe ; un type de toit à un seul pan.
On rappelle ci-après quelques définitions : par toit à pignon, on entend un toit qui comprend au moins un pignon, et par pignon, on désigne le couronnement triangulaire d'un mur dont le sommet porte le bout du faîtage du toit. Par opposition, les toits à croupes désignent des toits qui ne présentent pas de pignons à leur extrémité, mais un versant (encore appelé pan par la suite) qui assure la liaison avec les deux grands côtés du toit. Un toit à croupe est donc un toit qui comprend au moins quatre versants inclinés formant au moins quatre arêtes à leur intersection deux à deux. (On notera bien sûr que si l'empreinte au sol du bâtiment est de forme triangulaire, le toit à croupe de ce bâtiment peut ne comprendre que trois versants inclinés). Par la suite, on désigne également par "toit à plusieurs pans" un toit à croupe, par opposition au toit à un seul pan, qui ne comprend qu'un seul versant incliné.
Préférentiellement, lesdits modèles de toits de ladite liste ordonnée comprennent aussi l'un au moins des paramètres appartenant au groupe comprenant : un paramètre d'angle d'inclinaison d'au moins un pan dudit toit ; - un paramètre de projection d'au moins un sous-toit dudit toit.
La hauteur maximale du toit, l'angle d'inclinaison de ses différents versants, ainsi que, en cas de présence d'un sous-toit, sa projection permettent de reconstruire une représentation 3D complète du toit, dès lors que son type a été identifié. Le paramètre de projection du sous-toit permet en effet de recalculer la position des sommets en bordure du toit, de façon à les faire déborder à l'extérieur des murs du bâtiment, tout en respectant l'inclinaison des pans de toit. La projection du sous-toit désigne la distance minimale séparant l'extrémité du toit en saillie au-delà du mur du bâtiment, de ce mur lui-même.
Selon une caractéristique avantageuse, lorsque ledit toit est de type à un seul pan, ledit modèle de toit comprend également un paramètre d'arête support, défini par un indice de l'arête la plus basse dudit bâtiment appartenant audit toit.
Lorsque cette arête a par ailleurs déjà été transmise pour la reconstruction des murs du bâtiment, il suffit donc de rappeler son indice, en association avec le modèle de toit correspondant, lors de la transmission de la structure de toit. Avantageusement, ladite liste ordonnée comprend également au moins un modèle de toit de type plat qui ne comprend aucun paramètre. En ajoutant les toits plats aux toits à croupe, à pignon et à un seul pan, on obtient ainsi une liste minimale de types de toits qui permet de reconstruire la totalité des toits existants, qu'ils soient simples ou complexes. Par définition, le toit plat est de hauteur et d'inclinaison nulles, et n'est donc associé à aucun paramètre. On pourrait cependant envisager, par souci d'homogénéité dans la transmission des modèles de toit, de lui associer des paramètres nuls.
L'invention concerne aussi un signal de données représentatives d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, qui présente une structure de liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits comprenant chacun au moins : un champ contenant un type de toit ; un champ contenant une hauteur maximale dudit toit.
Le champ contenant une hauteur maximale d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
La structure de liste ordonnée du signal permet de définir l'ordre dans lequel les modèles de toits transmis doivent être superposés pour reconstruire la structure de toit réelle du bâtiment, et ainsi obtenir une représentation 3D d'un toit complexe, à partir de briques élémentaires simples. Ces briques élémentaires simples sont les modèles de toit procéduraux, structurés en champs de données comprenant un type de toit et une hauteur maximale de toit : de cette structure simple découle un faible volume de données à transmettre.
En d'autres termes, on transmet à travers le réseau une structure de toit par bâtiment qui donne une bonne approximation du toit réel avec très peu de données.
Préférentiellement, ledit champ contenant un type de toit peut prendre trois valeurs distinctes selon que ledit type de toit est : un type de toit à pignon ; - un type de toit à croupe ; un type de toit à un seul pan.
Par exemple, on code par "1" un toit à croupe, par "2" un toit à pignon, et par "3" un toit à un seul pan. Pour plus de précision, le champ contenant le type de toit peut prendre cinq valeurs distinctes, selon que le toit est de type plat, de type à pignon, de type à plusieurs pans de pente identique, de type à un seul pan, ou de type à plusieurs pans de pentes distinctes.
De façon avantageuse, la structure du signal de l'invention est telle que lesdits modèles de toits de ladite liste ordonnée comprennent aussi l'un au moins des champs appartenant au groupe comprenant : - un champ contenant un paramètre d'angle d'inclinaison d'au moins un pan dudit toit ; un champ contenant un paramètre de projection d'au moins un sous-toit dudit toit.
De manière préférentielle, lorsque ledit champ contenant un type de toit indique que ledit toit est de type à un seul pan, ledit modèle de toit comprend également un champ contenant un paramètre d'arête support, défini par un indice de l'arête la plus basse dudit bâtiment appartenant audit toit.
L'invention concerne aussi un support de données destiné à stocker le signal de données précité, qui présente une structure de mémorisation d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits stockés sous la forme, au moins : d'une zone de mémorisation contenant un type de toit ; d'une zone de mémorisation contenant une hauteur maximale dudit toit.
La structure d'un tel support de données est telle que la zone de mémorisation contenant une hauteur maximale d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
L'invention concerne encore un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé de transmission d'une structure de toit tel que décrit précédemment.
L'invention concerne également un serveur de transmission d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, via un réseau de communication, qui comprend des moyens de transmission d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits comprenant chacun au moins : un type de toit ; un paramètre de hauteur maximale dudit toit.
Ledit paramètre de hauteur maximale d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
L'invention concerne encore un procédé de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment.
Selon l'invention, un tel procédé comprend une étape d'obtention d'une structure de toit, sous la forme d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits comprenant chacun au moins : un type de toit ; un paramètre de hauteur maximale dudit toit ; et il met en œuvre : au moins une itération des étapes suivantes, pour chacun desdits toits de ladite liste ordonnée à l'exception du dernier : construction d'une représentation d'un toit de ladite liste, en fonction dudit type de toit, à partir d'au moins une face supérieure dudit bâtiment ; troncature dudit toit construit, en fonction dudit paramètre de hauteur maximale dudit toit, délivrant un toit tronqué ; détermination d'au moins une face supérieure dudit toit tronqué qui devient ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment ; pour le dernier toit de ladite liste ordonnée, une étape de construction d'une représentation dudit toit, en fonction dudit type de toit, à partir de ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment et, si la hauteur dudit dernier toit construit est supérieure à la hauteur maximale dudit dernier toit, une étape de troncature dudit dernier toit construit.
L'obtention de la liste ordonnée peut consister par exemple en une réception de cette liste, transmise par l'intermédiaire d'un réseau de communication (tel que le réseau mondial Internet par exemple), ou en un chargement de cette liste depuis un support de données (de type CD-Rom ou DVD). La superposition successive des toits de la liste, en les tronquant en fonction de leur hauteur maximale, permet de reconstruire des toits complexes. Ainsi, en superposant deux toits à pignons présentant des angles d'inclinaison de l'ensemble de leurs pans distincts, on peut obtenir la représentation 3D d'un toit brisé. On rappelle qu'un toit brisé est un toit à deux versants, dont chacun est brisé par un angle obtus de sorte que la pente inférieure est plus raide que la pente supérieure.
On peut superposer un très grand nombre de toits, en fonction du nombre de modèles véhiculés par la liste. Les toits superposés peuvent être de type à pignon, à croupe, à un seul pan et, pour le dernier toit de la liste, de type plat.
Selon une caractéristique avantageuse, ladite étape de construction d'une représentation d'un toit comprend des sous-étapes de : calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit ; - élévation dudit toit, en fonction d'au moins un angle d'inclinaison dudit toit.
Ainsi, après avoir identifié les sommets du toit dans sa structure bidimensionnelle, on les déplace dans le sens vertical, en fonction de leur hauteur, pour construire une représentation 3D du toit. La hauteur des sommets est calculée en fonction de l'inclinaison des différents pans du toit.
Si le toit comprend un sous-toit, ladite étape de construction d'une représentation d'un toit de ladite liste comprend une sous-étape de calcul d'une projection d'au moins un sous-toit dudit toit, qui permet de déplacer les sommets externes du toit en saillie au-delà des murs du bâtiment. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ladite étape de troncature dudit toit construit comprend des sous-étapes de : détermination d'un plan de troncature, dont l'altitude par rapport à ladite face supérieure dudit bâtiment est égale à ladite hauteur maximale dudit toit ; - parcours des arêtes dudit toit construit et marquage de la position desdites arêtes par rapport audit plan de troncature ; construction d'une liste d'arêtes et/ou de portions d'arêtes situées au- dessous dudit plan de troncature, appelée liste d'arêtes supérieures dudit toit ; - parcours de ladite liste d'arêtes supérieures dudit toit afin de déterminer ladite au moins une face supérieure dudit toit tronqué.
Ainsi, lorsqu'un toit de la liste dépasse la hauteur limite, fixée par exemple par un utilisateur, on le tronque. Ce découpage du toit fournit un ou plusieurs polygones correspondant à la partie supérieure du toit tronqué. Tant qu'il y a des toits à superposer dans la liste ordonnée, on réitère le processus en prenant comme bases du toit à reconstruire les faces supérieures issues de la troncature du toit précédent.
Préférentiellement, pour un toit de type à croupe ou de type à pignon, ladite sous-étape de calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit met en œuvre un calcul d'un squelette droit d'un polygone délimitant : une empreinte au sol dudit bâtiment pour le premier toit de ladite liste ordonnée ; ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment pour les autres toits de ladite liste ordonnée ; et, pour un toit de type à pignon, ladite sous-étape de calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit met également en œuvre une projection d'au moins un sommet extrême dudit squelette droit sur au moins une arête correspondante dudit polygone.
De manière préférentielle, pour un toit de type à un seul pan ou de type plat, ladite sous-étape de calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit met en œuvre une triangulation : d'une empreinte au sol dudit bâtiment pour le premier toit de ladite liste ordonnée ; de ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment pour les autres toits de ladite liste ordonnée. L'invention concerne aussi un terminal de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment, qui comprend des moyens d'obtention d'une structure de toit, sous la forme d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits comprenant chacun au moins : - un type de toit ; un paramètre de hauteur maximale dudit toit ; et qui met en œuvre : au moins une fois, sous la forme d'une itération, pour chacun desdits toits de ladite liste ordonnée à l'exception du dernier : - des moyens de construction d'une représentation d'un toit de ladite liste, en fonction dudit type de toit, à partir d'au moins une face supérieure dudit bâtiment ; des moyens de troncature dudit toit construit, en fonction dudit paramètre de hauteur maximale dudit toit, délivrant un toit tronqué ; des moyens de détermination d'au moins une face supérieure dudit toit tronqué qui devient ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment ; pour le dernier toit de ladite liste ordonnée, des moyens de construction d'une représentation dudit toit, en fonction dudit type de toit, à partir de ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment et, si la hauteur dudit dernier toit construit est supérieure à la hauteur maximale dudit dernier toit, des moyens de troncature dudit dernier toit construit. L'invention concerne enfin un produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, qui comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment tel que décrit précédemment. 6. Liste des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 présente un exemple de toits complexes dont on peut obtenir une représentation 3D réaliste grâce à la technique de l'invention ; la figure 2 présente un organigramme détaillé du procédé de construction d'une structure de toit de l'invention ; la figure 3 illustre le résultat du calcul d'un squelette droit pour un polygone quelconque ; la figure 4 décrit le principe de projection des sommets extrêmes sur l'arête correspondante de l'empreinte au sol du bâtiment dans le cas d'un toit à pignon ; la figure 5 illustre le principe de déplacement des sommets externes de la structure 2D d'un toit pour créer un sous-toit ; la figure 6 illustre le principe de troncature d'un toit par un plan de coupe horizontal ; la figure 7 illustre le résultat visuel obtenu par superposition d'un toit à plusieurs pans et d'un toit à pignon pour un bâtiment présentant une empreinte au sol rectangulaire ; la figure 8 présente la structure d'un signal de transmission d'un toit selon l'invention ; la figure 9 présente un synoptique d'un terminal de construction d'une représentation 3D d'un toit selon l'invention ; - la figure 10 illustre l'architecture d'un serveur de transmission d'une structure de toit selon l'invention. 7. Description d'un mode de réalisation de l'invention
Le principe général de l'invention repose sur la transmission d'une structure de toit sous la forme d'une liste ordonnée de modèles de toits procéduraux. Chaque modèle de toit présente une structure simple, constituée d'un type de toits et d'un ou plusieurs paramètres de reconstruction, induisant un faible volume de données à transmettre. En outre, ces différents toits peuvent être superposés, dans l'ordre défini par la liste, pour reconstruire une représentation 3D de la structure de toit réelle. On présente, en relation avec la figure 1, un exemple de toits complexes dont une représentation tridimensionnelle peut être obtenue selon la technique de l'invention. La figure 1 illustre une église, et les bâtiments attenants. Le toit 1 couvrant la nef de l'église correspond à la superposition de deux toits à croupe : le toit à croupe inférieur 2 présente trois versants principaux 10 à 12, et un grand nombre de pans 13 de taille plus réduite, au-dessus du chœur de l'église, pour former la portion arrondie de la toiture ; les pans du toit à croupe supérieur 3 présentent des pentes plus raides que le toit à croupe inférieur 2.
La figure 2 présente un organigramme détaillé des différentes étapes de construction d'une représentation 3D d'un toit de bâtiment, à partir d'une liste ordonnée de modèles de toit procéduraux.
La première étape 20 est une étape d'obtention de la structure de toit à reconstruire, sous forme de liste ordonnée de modèles de toits simples à superposer, définis à l'aide d'un ou plusieurs paramètres procéduraux. Cette étape peut résulter de la réception de la liste, transmise par un serveur distant à travers un réseau de communication. Elle peut également résulter du chargement de cette liste depuis un support de données accessible au terminal de reconstruction qui la met en œuvre. Ce terminal dispose par ailleurs également de l'empreinte au sol du bâtiment dont il doit reconstruire le toit. La façon dont cette empreinte au sol a été obtenue ne fait pas l'objet de la présente invention et ne sera donc pas décrite ici plus en détail. Pour plus d'information, on pourra se référer par exemple à la demande de brevet européen n°04290607.3, intitulée "procédé pour la gestion de la représentation d'au moins une scène 3D modélisée" au nom du même déposant que la présente demande de brevet.
Les toits de la liste ordonnée peuvent être d'un des cinq types suivants : - toit plat (O=FLAT) ; toit à plusieurs pans de pente identique (I=HIP) ; toit à pignon (2=GABLE) ; toit à un seul pan (3=SALT_B0X) ; toit à plusieurs pans de pentes distinctes (4). Dans le champ du modèle de toit contenant le type de toit, on code donc sur trois bits l'une des valeurs 0 à 4, pour indiquer le type du toit considéré.
On utilise pour la description du modèle de flux de données une syntaxe orientée objet, telle que décrite en annexe A, qui fait partie intégrante de la présente description. A chaque type de toit sont donc associés divers paramètres procéduraux nécessaires à la construction de la représentation 3D du toit : o Toit plat : aucun paramètre. o Toit à plusieurs pans :
» La pente du toit (ou de chacun des pans de toit), exprimée en degré ;
" La hauteur du toit, permettant de tronquer sa partie supérieure ; " La projection du sous toit, permettant de continuer chaque pan de toit à l'extérieur de l'empreinte au sol du bâtiment ; o Toit à pignon : " La pente du toit, exprimée en degré ;
" La hauteur du toit, permettant de tronquer sa partie supérieure ; " La projection du sous toit, permettant de continuer chaque pan de toit à l'extérieur de l'empreinte au sol du bâtiment ; o Toit à un seul pan : " La pente de l'unique pan de toit, exprimée en degré ;
" La hauteur du toit, permettant de tronquer sa partie supérieure ; " La projection du sous toit, permettant de continuer chaque pan de toit à l'extérieur de l'empreinte au sol du bâtiment ; " L'index de l'arête du bâtiment sur laquelle s'appuie le toit (partie la plus basse du toit). Ce modèle de flux de données peut être directement intégré dans celui de la représentation multi-résolution basée empreinte au sol permettant de représenter un modèle de ville composé de modèles de bâtiments prismatiques, qui fait l'objet de la demande de brevet européen susmentionnée, intitulée "Procédé pour la gestion de la représentation d'au moins une scène 3D modélisé" (EP 04290607.3).
Après obtention 20, le terminal de reconstruction décode cette liste ordonnée, et en extrait les modèles de toit successifs qu'elle contient. Pour chacun de ces modèles, il procède à deux grandes phases successives de : - calcul 21 de la structure 2D du toit ; élévation 22 du toit.
Si un sous-toit est défini, le terminal réalise également une phase 23 de projection du sous-toit, et, si la hauteur du toit dépasse la hauteur maximale indiquée dans le modèle de toit (par exemple la hauteur maximale définie par un utilisateur), une phase 24 de troncature du toit. Il procède ainsi de manière itérative pour chacun des toits de la liste ordonnée. On décrit plus en détail ci- après ces différentes phases.
On sélectionne donc tout d'abord le premier modèle de toit de la liste ordonnée, et on procède au calcul 21 de la structure bidimensionnelle du toit correspondant.
Pour ce faire, on teste 210 si le toit est basé sur un squelette droit, c'est-à- dire s'il s'agit d'un toit de type à croupe ou de type à pignon.
Dans la négative 212, c'est-à-dire si le toit est de type plat ou à un seul pan, on construit sa structure bidimensionnelle par triangulation du polygone constitué par l'empreinte au sol du bâtiment, selon une technique connue qui ne fait pas l'objet de la présente invention et ne sera donc pas décrite ici plus en détail. Cette triangulation est une triangulation contrainte par les arêtes du polygone.
Dans l'affirmative, on procède au calcul 211 du squelette droit de l'empreinte au sol du bâtiment, qui permet d'obtenir la structure 2D du toit. Ce calcul est effectué à l'aide d'une librairie implémentée par P. Felkel and S. Obdrzalek, telle que décrite dans "Straight Skeleton Implementation", Spring Conférence on Computer Graphics, 1998. Cette étape de calcul 211 du squelette droit sera décrite plus en détail ci-après en relation avec la figure 3.
On teste ensuite 213 si le toit dont on vient de construire le squelette droit est de type à pignon. Dans l'affirmative, on projette 214 les sommets extrêmes 40, 41 du squelette droit (représenté en traits pointillés sur la figure 4) sur les arêtes correspondantes du polygone 30 (représentant l'empreinte au sol du bâtiment), comme illustré en figure 4. On définit un sommet extrême 40, 41 comme l'intersection de deux bissectrices issues d'angles consécutifs de l'empreinte au sol 30. La projection de ce sommet 40, 41 sur l'arête 401, 411 comprise entre ces deux angles suit la direction de l'arête faîtière 402, 412 rattachée à ce sommet extrême 40, 41.
A l'issue de cette projection 214, ou en cas de réponse négative au test 213, on passe à la phase 22 d'élévation du toit. La phase 22 d'élévation du toit comprend une unique étape 220 de calcul de la hauteur des sommets de la structure bidimensionnelle du toit déterminée lors de la phase 21. Ce calcul de la hauteur des sommets s'effectue suivant l'inclinaison des pans de toit, et permet d'obtenir un modèle non plus 2D, mais 3D du toit. En d'autres termes, on vient lire dans le modèle de toit transmis dans la liste ordonnée le paramètre d'angle d'inclinaison de chacun des versants du toit (sauf bien sûr pour les toits plats). On élève ensuite chacun des pans de toit de façon à ce que l'angle qu'il forme par rapport à l'horizontal soit égal à la pente du toit stipulée dans le modèle procédural du toit considéré, et on détermine, par simple calcul trigonométrique, la hauteur de chacun des sommets par rapport à la base du toit. Après élévation 22 du toit, qui permet d'en obtenir une structure 3 D, on teste 230 si un sous-toit a été défini (par un utilisateur par exemple) pour le modèle de toit considéré.
Dans l'affirmative, on calcule 23 la projection du sous-toit. Pour ce faire, et comme illustré par la figure 5, les sommets externes 51 à 54 du squelette 50 (squelette droit ou structure 2D obtenue par triangulation) correspondant à l'empreinte au sol d'origine sont déplacés 231 vers l'extérieur (selon les flèches en pointillés), en saillie par rapport aux murs du bâtiment, tout en conservant l'inclinaison des pans de toit. On crée ainsi un sous toit. Le calcul de la position de ces nouveaux sommets 510, 520, 530 et 540 prend en compte la projection du sous-toit défini dans le flux de données décrit précédemment.
Après calcul 23 de la projection du sous-toit, ou si aucun sous-toit n'est défini pour le modèle de toit considéré, on teste si la hauteur du toit dont on a ainsi reconstruit une structure 3D est ou non supérieure à la hauteur maximale autorisée (par exemple définie par un utilisateur et indiquée dans le champ correspondant du modèle de toit).
Dans la négative, le procédé de reconstruction du toit prend fin 26.
Dans l'affirmative, le terminal de reconstruction entreprend une phase 24 de troncature du toit reconstruit, illustrée par la figure 6.
A cette fin, on considère l'ensemble des arêtes constituant la structure 3 D du toit, à chacune desquelles on associe un sens de parcours, et l'on double les arêtes qui n'appartiennent pas à l'enveloppe externe de l'empreinte au sol, en leur associant deux sens de parcours opposés.
Lors de l'étape référencée 241, toutes les arêtes du squelette sont parcourues, afin d'effectuer un marquage correspondant à leur position par rapport au plan de coupe 60, encore appelé plan de troncature (plan horizontal dont la hauteur correspond à la hauteur maximum du toit, telle qu'indiquée dans le champ correspondant du modèle de toit considéré) :
En dessous : l'arête se situe entièrement en dessous du plan de coupe
(arêtes 61, 62) ; - Au-dessus : l'arête se situe entièrement au-dessus du plan de coupe
(faîtière 63) ;
Montante : l'arête intersecte le plan de coupe en montant (compte tenu du sens de parcours considéré, le point d'origine de l'arête est de hauteur inférieure à celle du point cible de l'arête) (arêtes 64, 65J ; Descendante : l'arête intersecte le plan de coupe en descendant (compte tenu du sens de parcours considéré, le point d'origine de l'arête est de hauteur supérieure à celle du point cible de l'arête) (arêtes 652, 66). Pour réaliser ce parcours, on sélectionne une arête de départ du toit, on la parcourt depuis son point d'origine vers son point cible. Pour s'assurer de parcourir l'ensemble des arêtes de la structure, on choisit l'arête suivante comme l'arête ayant comme origine le point cible de la première arête parcourue, et formant le plus petit angle avec cette première arête. On procède ainsi d'arête en arête jusqu'à ce que toutes les arêtes aient été marquées. Lors de l'étape référencée 242, l'ensemble de ces arêtes marquées sont à nouveau parcourues, et : sont conservées dans le cas où elles sont marquées en dessous (61, 62) ; sont supprimées dans le cas où elles sont marquées au dessus (63). Dans le cas où les arêtes sont montantes (64), seule la partie de l'arête située en dessous du plan de coupe est conservée (portion en trait plein de l'arête
64). Une nouvelle arête est donc créée, ayant comme origine le sommet d'origine de l'arête 64 est comme sommet cible le point d'intersection de l'arête montante avec le plan de troncature 60.
Dès que l'on retrouve une arête descendante (652), une autre nouvelle arête est également créée ayant : comme origine, le sommet cible de la nouvelle arête montante créée, c'est- à-dire le point d'intersection A du plan de coupe 60 avec la dernière arête montante considérée 64 ; comme cible, le sommet B correspondant à l'intersection du plan de coupe 60 avec l'arête descendante courante 652.
La partie de l'arête descendante située en dessous du plan de coupe
(portion en trait pleins de l'arête descendante 652) est aussi conservée, sous la forme d'une nouvelle arête.
L'étape référencée 243 permet de déterminer les faces supérieures du toit issues de la troncature. Elle repose sur une liste d'arêtes supérieures du toit, créée lors de l'étape référencée 242. En effet, lors de cette étape précédente, lorsqu'une nouvelle arête est créée (ayant pour origine l'intersection d'une arête montante avec le plan de coupe, et pour cible l'intersection d'une arête descendante avec le plan de coupe, par exemple l'arête [AB]), celle-ci est aussi ajoutée à une liste des arêtes supérieures du toit. Un simple parcours de cette liste permet de reconstruire 243 les faces supérieures du toit.
Après réalisation de la troncature 24, on teste 250 s'il existe au moins un toit à superposer sur le toit que l'on vient de reconstruire. Ce test revient à déterminer s'il existe encore au moins un modèle de toit dans la liste ordonnée obtenue lors de l'étape 20.
Dans la négative, la reconstruction prend fin 26. On notera que, dans ce cas, la structure de toit obtenue est creuse, ce à quoi il peut être remédié en ne mettant pas fin à la reconstruction mais en superposant un toit plat sur le dernier toit reconstruit. S'il existe encore au moins un toit à superposer dans la liste ordonnée, on reboucle 251 sur la phase 21 de calcul de la structure 2D du toit suivant dans la liste. L'ensemble des étapes référencées 210 à 250 sont donc réitérées, en remplaçant les empreintes au sol par les faces supérieures du toit précédent, obtenues lors de l'étape référencée 243, et en considérant les paramètres procéduraux associés à ce nouveau modèle de toit à superposer.
On rappelle ci-après, en relation avec la figure 3, le principe du calcul du squelette droit d'un polygone quelconque, tel que proposé par P. Felkel et S. Obdrzalek, dans "Straight Skeleton Implementation", Spring Conférence on Computer Graphics, 1998. On considère le polygone 30, représenté en traits pleins sur la figure 3, qui correspond par exemple à l'empreinte au sol d'un bâtiment dont on cherche à reconstruire une représentation 3D.
Le calcul du squelette droit du polygone 30 est réalisé par érosion successive de ce polygone. Plus précisément, c'est la trajectoire des sommets du polygone 30 lors de l'érosion qui constitue son squelette droit. Ces trajectoires sont représentées en traits pointillés sur la figure 3.
En pratique, la trajectoire des sommets du polygone 30 lors de l'érosion peut être obtenue par construction des bissectrices des angles du polygone.
Ce squelette droit correspond à une structure de toit (c'est-à-dire un ensemble de faîtières) réaliste, et peut être utilisé pour la reconstruction automatique d'un toit à plusieurs pans à partir de l'empreinte au sol 30 d'un bâtiment.
La figure 7 présente trois vues d'un représentation 3D d'un bâtiment et de la structure de toit associée reconstruite, selon le procédé de l'invention, à partir du flux de données ci-dessous, dont la syntaxe est conforme à celle qui a été présentée précédemment dans le document :
2 1 2.0 50.0 0.7 2 6.0 25.0 0.0
On identifie ci-dessous chacun des paramètres de ce flux de données, structuré sous forme de liste ordonnée : 2 : La structure de toit à reconstruire compte deux toits superposés (70, 71)
1 : Le premier toit (71) est de type à plusieurs pans de pente identique 2.0 : le premier toit (71) est d'une hauteur de 2m maximum 50.0 :les pans du premier toit (71) sont tous inclinés à 50° 0.7 : le premier toit (71) présente une projection de sous toit de 0.7m 2 : le deuxième toit (70) est de type à pignon
6.0 : le deuxième toit (70) est d'une hauteur de 6m maximum 25.0 :les pans du deuxième toit (70) sont inclinés à 25° 0.0 : le deuxième toit (70) est sans sous toit.
La figure 8 illustre la structure du signal de transmission d'une structure de toit de l'invention. Un tel signal comprend par exemple dans son en-tête 80 le nombre N de modèles de toits contenus dans la liste ordonnée véhiculée par la partie utile (payload) du signal.
Cette liste ordonnée est constituée d'une succession de modèles de toits Ml, M2 à MN, qui comprennent chacun au moins : - un champ T indiquant le type du toit ; un champ H indiquant sa hauteur maximum ;
Bien sûr, comme on l'a décrit ci-dessus, chacun des modèles Ml à MN peut comprendre d'autres champs contenant d'autres paramètres procéduraux associés au type de toit considéré (angles d'inclinaison, projection du sous-toit, etc.). De même, si l'un des modèles Ml à MN correspond à un type T de toit plat, ce modèle ne comprend pas de champ H.
La figure 8 illustre donc un cas simple et général de structure du signal de l'invention.
On présente désormais, en relation avec la figure 9, la structure matérielle d'un terminal de construction d'une représentation 3D d'une structure de toit mettant en œuvre la méthode décrite ci-dessus.
Un tel terminal de construction comprend une mémoire M 91, une unité de traitement 90 P, équipée par exemple d'un microprocesseur μP, et pilotée par le programme d'ordinateur Pg 92. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 92 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 90. L'unité de traitement 90 reçoit en entrée une structure de toit 93 à reconstruire, sous la forme d'une liste ordonnée de modèles de toits procéduraux, véhiculée par exemple par un signal du type de celui de la figure 8. Le microprocesseur μP de l'unité de traitement 90 met en œuvre les étapes du procédé itératif décrit précédemment en relation avec la figure 2, selon les instructions du programme Pg 92. L'unité de traitement 90 délivre en sortie une représentation graphique tridimensionnelle 94 de la structure de toit 93. Un tel terminal de reconstruction peut également réaliser la reconstruction du corps du bâtiment associé à cette structure de toit, selon une technique connue de l'art antérieur, basée par exemple sur l'empreinte au sol du bâtiment.
La figure 10 illustre la structure matérielle d'un serveur de transmission d'une structure de toit, destinée par exemple au terminal de reconstruction de la figure 9 et véhiculée sous la forme d'un signal de la figure 8, à travers un réseau de communication. Un tel serveur de transmission comprend une mémoire M 101, une unité de traitement 100 P, équipée par exemple d'un microprocesseur μP, et pilotée par le programme d'ordinateur Pg 102. A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur 102 sont par exemple chargées dans une mémoire RAM avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 100. L'unité de traitement 100 reçoit en entrée une structure de toit 103 à transmettre, sous la forme d'une liste ordonnée de modèles de toits procéduraux. En variante, l'unité de traitement 100 peut également recevoir en entrée un ensemble de toits, associés chacun à un type et à un paramètre de hauteur maximum, et se charger de la construction, à partir de ces toits et de leurs paramètres, d'une liste ordonnée de modèles de toits procéduraux. Le microprocesseur μP de l'unité de traitement 100 met en œuvre les étapes du procédé de transmission décrit précédemment, selon les instructions du programme Pg 102. L'unité de traitement 100 délivre en sortie un signal 104 de données représentatives d'une structure de toit, du type de celui de la figure 8, qui est destiné à transiter via un réseau de communication jusqu'à un terminal de construction du type de celui de la figure 9.
ANNEXE A
Syntaxe orientée objet utilisée pour la description d'un modèle de flux de données : class Roof { int nbRoofs
RoofPart[ ] roofs
} class RoofPart { int(3) roofType switch (roofType) { case 0 : // Toit plat case 1 : // Toit à plusieurs pans de pente identique float roofHeight float roofSlopeAngle float roofEaveProjection case 2 : // Toit à pignon float roofHeight float roofSlopeAngle float roofEaveProjection case 3 : // Toit à un seul pan float roofHeight float roofSlopeAngle float roofEaveProjection int roofEdgeSupportlndex case 4 : // Toit à plusieurs pans de pentes distinctes float roofHeight float roofSlopeAngle[ ] float roofEaveProjection
} }
La sémantique utilisée est la suivante : nbRoofs correspond au nombre de toits superposés pour le bâtiment courant, c'est-à-dire au nombre de toits de la liste ordonnée ; Roofs est un tableau de toits décrit par la class RoofPart. Ce tableau doit être de taille nbRoofs ; - roofType est le type de toit : 0 - Hat; 1 - Hip; 2 - Gable; 3 - Sait Box ; 4 - Hip avec pentes distinctes pour les différents versants du toit ; roofHeight est la hauteur du toit. Si cette valeur est négative, le toit n'est pas tronqué. Ce cas de figure correspond à celui d'un toit présentant une pente négative également, c'est-à-dire un toit qui s'étend vers l'intérieur du bâtiment ; roofSlopeAngle est l'inclinaison de chaque pan de toit. Dans le cas d'un toit à croupe à pans de pente identique, roofSlopeAngle est donc un flottant indiquant la pente du toit. Dans le cas d'un toit à croupe à pans de pentes distinctes, roofSlopeAngle est un tableau indiquant la pente de chacun des pans du toit, dont la dimension est égale au nombre de pans du toit. On notera que, dans ce dernier cas, un ou plusieurs des angles de ce tableau peut valoir 90°, de façon à définir un toit à pignon présentant des versants de pentes distinctes ; roofEaveProjection correspond à la projection du sous toit ; - roofEdgeSupportlndex est utilisé pour les toits à un seul pan. Il correspond à l'index de l'arête du polygone décrivant l'empreinte au sol qui supporte le toit (où le toit est le plus bas).

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de transmission d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, via un réseau de communication, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de transmission d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : un type de toit (T) ; un paramètre de hauteur maximale (H) dudit toit ; et en ce que ledit paramètre de hauteur maximale (H) d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
2. Procédé de transmission d'une structure de toit selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit type de toit (T) est choisi dans un groupe comprenant : un type de toit à pignon ; - un type de toit à croupe ; un type de toit à un seul pan.
3. Procédé de transmission d'une structure de toit selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits modèles de toits (Ml, M2, MN) de ladite liste ordonnée comprennent aussi l'un au moins des paramètres appartenant au groupe comprenant : un paramètre d'angle d'inclinaison d'au moins un pan dudit toit ; un paramètre de projection d'au moins un sous-toit dudit toit.
4. Procédé de transmission d'une structure de toit selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que, lorsque ledit toit est de type à un seul pan, ledit modèle de toit comprend également un paramètre d'arête support, défini par un indice de l'arête la plus basse dudit bâtiment appartenant audit toit.
5. Procédé de transmission d'une structure de toit selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite liste ordonnée comprend également au moins un modèle de toit de type plat qui ne comprend aucun paramètre.
6. Signal de données représentatives d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il présente une structure de liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : - un champ contenant un type de toit (T) ; un champ contenant une hauteur maximale (H) dudit toit ; et en ce que ledit champ contenant une hauteur maximale (H) d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
7. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé de transmission d'une structure de toit selon l'une au moins des revendications 1 à 5.
8. Serveur de transmission d'une structure de toit pour la construction d'une représentation tridimensionnelle d'un bâtiment, via un réseau de communication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de transmission d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : - un type de toit (T) ; un paramètre de hauteur maximale (H) dudit toit ; et en ce que ledit paramètre de hauteur maximale (H) d'un toit de ladite liste détermine une base dudit toit suivant dans ladite liste, de façon à ce que ladite structure de toit corresponde à la superposition ordonnée desdits toits de ladite liste.
9. Procédé de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'obtention (20) d'une structure de toit, sous la forme d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : un type de toit (T) ; un paramètre de hauteur maximale (H) dudit toit ; et en ce qu'il met en œuvre : au moins une itération des étapes suivantes, pour chacun desdits toits de ladite liste ordonnée à l'exception du dernier : construction d'une représentation d'un toit de ladite liste, en fonction dudit type de toit, à partir d'au moins une face supérieure dudit bâtiment ; troncature dudit toit construit, en fonction dudit paramètre de hauteur maximale dudit toit, délivrant un toit tronqué (24) ; détermination d'au moins une face supérieure dudit toit tronqué qui devient ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment ; pour le dernier toit de ladite liste ordonnée, une étape de construction d'une représentation dudit toit, en fonction dudit type de toit, à partir de ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment et, si la hauteur dudit dernier toit construit est supérieure à la hauteur maximale dudit dernier toit, une étape de troncature dudit dernier toit construit.
10. Procédé de construction selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite étape de construction d'une représentation d'un toit comprend des sous- étapes de : calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit (21) ; élévation dudit toit, en fonction d'au moins un angle d'inclinaison dudit toit
(22).
11. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 9 et 10, caractérisé en ce que ladite étape de construction d'une représentation d'un toit de ladite liste comprend une sous-étape de calcul d'une projection (214) d'au moins un sous-toit dudit toit.
12. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 10 et 11, caractérisé en ce que ladite étape de troncature (24) dudit toit construit comprend des sous-étapes de : détermination d'un plan de troncature, dont l'altitude par rapport à ladite face supérieure dudit bâtiment est égale à ladite hauteur maximale dudit toit ; parcours des arêtes dudit toit construit et marquage de la position desdites arêtes par rapport audit plan de troncature ; construction d'une liste d'arêtes et/ou de portions d'arêtes situées au- dessous dudit plan de troncature, appelée liste d'arêtes supérieures dudit toit ; parcours de ladite liste d'arêtes supérieures dudit toit afin de déterminer ladite au moins une face supérieure dudit toit tronqué.
13. Procédé de construction selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisé en ce que, pour un toit de type à croupe ou de type à pignon, ladite sous-étape de calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit met en œuvre un calcul d'un squelette droit d'un polygone délimitant : - une empreinte au sol dudit bâtiment pour le premier toit de ladite liste ordonnée ; ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment pour les autres toits de ladite liste ordonnée ; et en ce que, pour un toit de type à pignon, ladite sous-étape de calcul d'une structure bidimensionnelle dudit toit met également en œuvre une projection d'au moins un sommet extrême dudit squelette droit sur au moins une arête correspondante dudit polygone.
14. Terminal de construction d'une représentation tridimensionnelle d'un toit de bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'obtention d'une structure de toit, sous la forme d'une liste ordonnée d'au moins deux modèles de toits (Ml, M2, MN) comprenant chacun au moins : un type de toit (T) ; un paramètre de hauteur maximale (H) dudit toit ; et en ce qu'il met en œuvre : au moins une fois, sous la forme d'une itération, pour chacun desdits toits de ladite liste ordonnée à l'exception du dernier : des moyens de construction d'une représentation d'un toit de ladite liste, en fonction dudit type de toit, à partir d'au moins une face supérieure dudit bâtiment ; des moyens de troncature dudit toit construit, en fonction dudit paramètre de hauteur maximale dudit toit, délivrant un toit tronqué (22) ; des moyens de détermination d'au moins une face supérieure dudit toit tronqué qui devient ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment ; pour le dernier toit de ladite liste ordonnée, des moyens de construction d'une représentation dudit toit, en fonction dudit type de toit, à partir de ladite au moins une face supérieure dudit bâtiment et, si la hauteur dudit dernier toit construit est supérieure à la hauteur maximale dudit dernier toit, des moyens de troncature dudit dernier toit construit.
15. Produit programme d'ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un microprocesseur, caractérisé en ce qu'il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé de construction selon l'une au moins des revendications 9 à 13.
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