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Theses Year : 2004

Construction et simulation graphiques de comportements : le modèle des Icobjs

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Abstract

Intuitively, a graphical simulation (virtual world, game,...) can be seen as a finite space in which several entities, each having its own behavior, evolve in parallel. So it seems natural to use concurrent languages to program those behaviors. However, it is seldom the case due to the complexity of programming and debugging them, because they introduce non-determinism and are inefficient. We proposed to use the Reactive Approach introduced by F. Boussinot to define clearly the behaviors of graphical entities. We enhanced a model of graphical reactive objects called Icobjs. This model enables non-specialists to graphically build complex behaviors using elementary behaviors and graphical constructors. We realized an API whose main class is Icobj. It defines a minimal structure which can be dynamically extended and which allows a generic graphical construction. A particular icobj called Workspace executes and displays all the icobjs it contains. Behaviors are executed by a reactive engine called Reflex which is dedicated to Icobjs. It reuses Junior?s formalism?s main primitives, while modifying some instructions? semantics and introducing new instructions. We formalized all instructions using rewriting rules in the SOS format. Moreover, we developed a framework for dynamic interaction with simulations. Finally, we present a few experiments with Icobjs in distributed, physical or multi-clock simulations.
Intuitivement, une simulation graphique (monde virtuel, jeu,...) peut etre vue comme un espace borne dans lequel plusieurs entites, disposant chacune d'un comportement propre, evoluent en parallele. Il parait donc naturel d'utiliser des langages concurrents pour programmer ces comportements. Cependant, c'est rarement le cas pour des raisons de complexite de programmation et de deboguage, de non-determinisme et d'efficacite. Nous proposons d'utiliser l'Approche Reactive introduite par F. Boussinot qui permet de definir clairement les comportements d'entites graphiques. Nous avons enrichi les Icobjs qui est un modele d'objets reactifs graphiques. Il offre la possibilite a des non-specialistes de construire graphiquement des comportements complexes a partir de comportements simples et de constructeurs graphiques. Nous avons realise une implementation dont l'objet central est Icobj. Il definit une structure minimale dynamiquement extensible pour permettre une construction graphique generique. Un icobj particulier, le Workspace, execute et affiche les icobjs qu'il contient. Les comportements sont executes par un moteur reactif dedie aux Icobjs appele Reflex. Il reprend les principales primitives du formalisme Junior en modifiant la semantique de certaines instructions et en y ajoutant de nouvelles. Toutes les instructions sont formalisees par des regles de reecritures au format SOS. De plus, nous avons developpe un environnement qui permet d'interagir dynamiquement avec les simulations. Enfin, nous presentons quelques experimentations autour de l'utilisation des Icobjs dans le cadre de simulations distribuees, de simulations physiques ou de simulations multi-horloges.
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Dates and versions

tel-00327441 , version 1 (08-10-2008)

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Cite

Christian Brunette. Construction et simulation graphiques de comportements : le modèle des Icobjs. Autre [cs.OH]. École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00327441⟩
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