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Les états de mer : un état de l’art

AFIG 2003 Paris, 3-5 décembre 2003. Les états de mer : un état de l’art. Le marin, l’océanographe et l’infographiste. M. Parenthoën, J. Gourrion, J. Tisseau. RV: systèmes complexes et interactivité … . intelligence artificielle. informatique. simulation numérique. réalité virtuelle.

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Les états de mer : un état de l’art

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Presentation Transcript

  1. AFIG 2003 Paris, 3-5 décembre 2003 Les états de mer : un état de l’art Le marin, l’océanographe et l’infographiste M. Parenthoën, J. Gourrion, J. Tisseau RV: systèmes complexes et interactivité …

  2. intelligence artificielle informatique simulation numérique réalité virtuelle sciences humaines sciences physiques expériences réelles Systèmes Complexes Interactifs et Temps Réel [Gibson 79] [Temam 84] [Fuchs 03] [Vogel 88]

  3. Plan • Présentation générale • Le marin • L’océanographe • L’infographiste • De la mer réelle à la mer virtuelle … le point de vue du marin …

  4. La Mer des Marins • Notion de plan d’eau hétérogène • Affordances de la navigation • Vocabulaire métier [Moitessier 71] [Saury 97] [Iachkine 00] [Stoffrengen 01]

  5. La Mer des Marins Plan d’eau hétérogène … affordances maritimes …

  6. La Mer des Marins • Bathymétrie • Courants • Vents • Groupes de vagues … éléments naturels … 6/30

  7. La Mer des Marins Vocabulaire descriptif • risée ou rafale météorologie • synoptique • mer de vent océanographie • houle hydrographie • courant • haut-fond [Sverdrup 47] [Mayençon 92] [Iachkine 00]

  8. [Sverdrup 47] [Mayençon 92] [Iachkine 00] [Moitessier 71] [Saury 97] [Stoffrengen 01] La Mer des Marins • Hétérogénéité • Termes métier … modéliser la mer des marins …

  9. Plan • Présentation générale • Le marin • L’océanographe • L’infographiste • De la mer réelle à la mer virtuelle … phénoménologie physique de la mer …

  10. La Mer des Océanographes Navier-Stokes Navier-Stokes Analyse de Fourier Analyse de Fourier spectres particules gravité / capillarité • Groupes de vagues et leur analyse • Dynamique des états de mer [Gerstner 1804] [Hasselman 62] [Pierson 64] [Miles 77] [Phillips 77] [Tolmen 89]

  11. où position : onde : et et eikonales : La Mer des Océanographes Groupe de vagues • Caractérisation expérimentale • Modélisation [Landau 60] [Sawnhey 62] [Longuet-Higgins 57, 86] [Robin 89] [Komen 94]

  12. La Mer des Océanographes Analyse en ondelettes ondelette mère de Morlet 2D analyse multifractale  déferlements [Grossmann 84] [Arnéodo 95] [Chapron 95] [Peng 95] [Donelan 96]

  13. La Mer des Océanographes Dynamique des états de mer • Génèse, croissance et propagation • Interactions groupes/courants/bathymétrie • Déferlements … âge de la mer …

  14. où et La Mer des Océanographes Vagues d’origine éolienne • Mers jeunes : interactions groupe/vent âge • Mers vieilles : interactions groupe/groupe résonances cinématique compression des petits groupes par les crêtes des gros [Benney 66] [Mitsuyasu 68] [WAMDI 88] [Donelan 94] [Janssen 94] [Banner 98]

  15. La Mer des Océanographes Interactions groupe/courant/bathymétrie conservation des crêtes conservation de l’action • Bathymétrie : réfraction dispersive • Courant : réfraction et transport [Lamb 32] [Biesel 52] [Bretherton 69] [Phillips 77] [Ardhuin 01]

  16. La Mer des Océanographes Déferlements • Phase active critères de déferlement : vitesse, accélération de particules, décollement de la couche d’air fronts déferlants : zones de transfert d’action vent/groupe/déferlement activité : conservation de l’action totale [Longuet-Higgins 69] [Whitam 74] [Duncan 81] [Phillips 85] [Rapp 90] [Grilli 01]

  17. La Mer des Océanographes Déferlements • Phase passive relaxation des turbulences et de la mousse absorption des vagues courtes [Monahan69] [Banner 89] [Sharkov 95] [Liu 95] [Melville 02] [Reul 03]

  18. [Monahan69] [Banner 89] [Sharkov 95] [Liu 95] [Melville 02] [Reul 03] [Landau 60] [Sawnhey 62] [Longuet-Higgins 57, 86] [Robin 89] [Komen 94] [Grossmann 84] [Lamb 32] [Biesel 52] [Arnéodo 95] [Bretherton 69] [Chapron 95] [Phillips 77] [Peng 95] [Donelan 96] [Ardhuin 01] [Benney66] [Gerstner1804] [Mitsuyasu68] [Hasselman62] [WAMDI88] [Pierson64] [Donelan94] [Miles77] [Phillips77] [Janssen94] [Tolmen89] [Banner98] groupes vents déferlements courants bathymétrie • Interactions [Longuet-Higgins 69] [Whitam 74] [Duncan 81] [Phillips 85] [Rapp 90] [Grilli 01] La Mer des Océanographes • Groupes de vagues, déferlements superposition de modèles … représenter la mer des marins …

  19. Plan • Présentation générale • Le marin • L’océanographe • L’infographiste • De la mer réelle à la mer virtuelle … animation 3D interactive de la mer …

  20. La Mer des Infographistes • Approche particulaire • Approche spectrale • Modèles récents [Enright 02] [Max 81] [Perlin 85] [Peachey 86] [Kass 90] [Adabala 02]

  21. La Mer des Infographistes Approche particulaire [Gerstner 1804, Biesel 52] point particule : mouvement d’un bouchon posé sur l’eau Bathymétrie : plan de vagues (wave tracing) Déferlements : critère de Stokes, systèmes de particules [Jeschke 03] [Fournier 86] [Ts’o 87] [Lombardo 95] [Gareau 97] [Gonzato 00]

  22. La Mer des Infographistes Approche spectrale [Hasselmann 62, Pierson 64] point altitude : variation de la hauteur d’eau au-dessus d’un caillou filtre océanographique sur bruit blanc FFT inverse  mer homogène [Mandelbrot 67] [Mastin 87] [Jensen 01] [Premože 01] [Tessendorf 01]

  23. La Mer des Infographistes Modèles récents • particulaire + spectral : bathymétrie + spectre large • niveau de détail / point de vue • spectral + Navier-Stokes local : sillages, bouées ... • notion de plan d’eau hétérogène : VSK [Chen 95] [Gomez 00] [Thon 00] [Hinsinger 02] [Cieutat 03] [Loviscach 03]

  24. Plan • Présentation générale • Le marin • L’océanographe • L’infographiste • De la mer réelle à la mer virtuelle … la mer : système complexe …

  25. marin virtuel infographiste résolution numérique de Navier-Stokes mer virtuelle marin océanographe mer réelle De la Mer Réelle à la Mer Virtuelle … vers un nouveau modèle d’animation …

  26. [Monahan69] [Banner 89] [Sharkov 95] [Liu 95] [Melville 02] [Reul 03] [Landau 60] [Sawnhey 62] [Longuet-Higgins 57, 86] [Robin 89] [Komen 94] [Lamb 32] [Grossmann 84] [Biesel 52] [Arnéodo 95] [Bretherton 69] [Chapron 95] [Phillips 77] [Peng 95] [Donelan 96] [Ardhuin 01] [Benney66] [Gerstner1804] [Mitsuyasu68] [Hasselman62] [WAMDI88] [Pierson64] [Donelan94] [Miles77] [Phillips77] [Janssen94] [Tolmen89] [Banner98] [Chen 95] [Gomez 00] [Thon 00] [Hinsinger 02] [Cieutat 03] [Loviscach 03] [Mandelbrot 67] [Mastin 87] [Jensen 01] [Premože 01] [Tessendorf 01] [Enright 02] [Max 81] [Perlin 85] [Peachey 86] [Kass 90] [Adabala 02] [Sverdrup 47] [Mayençon 92] [Iachkine 00] [Longuet-Higgins 69] [Whitam 74] [Duncan 81] [Phillips 85] [Rapp 90] [Grilli 01] [Jeschke 03] [Fournier 86] [Ts’o 87] [Lombardo 95] [Gareau 97] [Gonzato 00] [Moitessier 71] [Saury 97] [Stoffrengen 01] De la Mer Réelle à la Mer Virtuelle • Plan d’eau hétérogène phénomènes localisés groupes de vagues, déferlements, vents, courant, bathymétrie • Physiquement crédible entités énergétiques en interaction création, onde, action, transport • Médiation d’un langage métier interactivité pour la spécification du plan d’eau

  27. AFIG 2003 Paris, 3-5 décembre 2003 Les états de mer : un état de l’art Le marin, l’océanographe et l’infographiste M. Parenthoën, J. Gourrion, J. Tisseau Merci.

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