Brevet FR2937158A1 — publié le 20100416

Dispositif pour explorer en profondeur, des objets, notamment, des corps humains et procédé pour explorer, en profondeur un objet La présente invention concerne un dispositif d'exploration pour explorer en profondeur des objets tels que des corps humains, dispositif comportant au moins : - un dispositif d'affichage pour permettre la visualisation d'écrans, - un dispositif de pointage manoeuvrable par l'utilisateur, - une première base de données comportant des données volumétriques concernant l'objet, - un ensemble de gestion pour gérer l'interaction desdits dispositifs d'affichage et de pointage avec ladite base de données. L'invention concerne aussi un procédé pour explorer, en profondeur, un objet. Les dispositifs de ce genre trouvent d'importantes applications. Notamment dans le domaine de la médecine pour l'exploration du corps humain. En effet pour avoir une vue détaillée d'un corps humain, il est nécessaire d'avoir une multitude de planches anatomiques montrant le corps à différents niveaux, peau, muscles, systèmes nerveux, organes, squelette. Un procédé qui décrit ce genre d'exploration est divulgué dans le document de brevet français FR 2837316. Dans le procédé décrit, on fait appel à un logiciel gérant, en fait, des séries de planches anatomiques. Ceci ne permet pas une réelle exploration d'un objet tel qu'un corps humain. L'invention propose un dispositif du genre mentionné dans le préambule qui 20 présente une meilleure perception des objets en profondeur et, notamment, du corps humain et qui procure des facilités d'exploration à l'intérieur des objets. Conformément à l'invention, le dispositif selon le préambule est remarquable en ce qu'il est prévu : - 2 - un gestionnaire de construction d'objet pour construire l'objet à partir desdites données volumétriques, - une caméra fictive déplaçable par action sur le dispositif de pointage pour fournir des visualisations dudit objet sur le dispositif d'affichage. Conformément à l'invention, le procédé mentionné ci-dessus est remarquable en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - construction de l'objet à partir d'éléments fournis à partir de la base de données volumétriques, - implication d'une caméra fictive, - une étape de visualisation obtenue par le déplacement de la caméra effectué par l'utilisateur, - une étape de recherche documentaire pour un élément choisi par l'utilisateur. L'idée de l'invention est que l'objet à explorer est formé d'éléments et de couches se présentant sous une forme à 3 dimensions (3D) et assemblés pour former un seul objet 3 D à explorer. Ainsi lors de l'exploration à l'intérieur de l'objet tous ces éléments peuvent être perçus comme faisant partie du même objet. Selon une caractéristique importante de l'invention, pour lequel l'objet à explorer est formé de couches internes, le dispositif mentionné dans le préambule est remarquable en ce que les couches sont affectées d'un attribut de niveau de transparence. On obtient ainsi l'avantage que l'utilisateur est guidé dans son exploration ce qui lui permet de s'orienter, dans de bonnes conditions, vers l'endroit qu'il souhaite aller. La description suivante accompagnée des dessins ci-annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Dans les dessins, les figures représentent : la figure 1 montre un dispositif d'exploration autonome, la figure 2 montre un dispositif d'exploration impliquant un serveur, la figure 3 montre un schéma montrant comment les éléments constituant l'objet à explorer sont construits à partir d'éléments, la figure 4 montre les positions relatives d'une caméra fictive avec un objet à explorer, la figure 5 montre la caméra pénétrant dans l'objet, la figure 6 montre un écran montrant un corps humain avec en regard des informations concernant un organe et cet organe lui-même, La figure 7 montre un organigramme explicitant la recherche d'information 5 documentaire concernant un organe et l'organe lui-même. Les éléments communs à différentes figures portent les mêmes références. La figure 1 montre un premier dispositif conforme à l'invention il est constitué par un ensemble-ordinateur formé d'un écran 1, d'un clavier 2, d'un dispositif de pointage 3, d'une carte d'accès réseau 4 pour se connecter au réseau Internet 6, d'un 10 organe de mémorisation 8 pour contenir, notamment, une première base de concernant des données volumétriques relative à l'objet 10 à explorer et à visualiser sur l'écran 1, d'une deuxième base de données 9 concernant des données d'informations relatives à des éléments de l'objet et d'un ensemble de gestion d'ordinateur conventionnel 12 constitué à partir d'un microprocesseur 15 pour gérer le tout. Le dispositif de la 15 figure 1 peut fournir à la demande de l'utilisateur des visualisations des objets en empruntant des données contenues dans l'organe de mémorisation 8. Il peut obtenir aussi des données documentaires et complémentaires concernant une partie de l'objet comme un organe dans le cadre de l'exploration du corps humain en prélevant des données dans la base de données 9 et si, besoin est, il peut faire appel au réseau 20 Internet 6 pour recueillir d'autres données supplémentaires. Le dispositif montré à la figure 1 fonctionne donc en mode de station de travail. Bien qu'on ait décrit des bases de données locales 8 et 9 situées dans la station de travail, celles-ci peuvent se trouver sur des sites que l'on peut atteindre via des liens Internet. 25 La figure 2 montre, selon un mode de réalisation préféré, un dispositif fonctionnant en mode client-serveur. Sur la figure 2, le serveur porte la référence 20 tandis que le client, la référence 21. Sur la figure 2, on a représenté d'autres sites 25 ou 26 qui peuvent être des clients ou des sources de données supplémentaires. Le client 21 visualise l'objet 10 sur différents angles en manoeuvrant sa souris 3. Les 30 données qu'il visualise proviennent, en grande partie, de l'organe de mémorisation 8' 2937158 -4- rattaché au serveur 20. Il est bien évident que le client 21 se connecte au serveur 20 en utilisant son Internet explorateur, genre IE de Microsoft selon les processus connus. Le dispositif de l'invention fonctionne de la manière suivante. On se reporte à la figure 3 qui montre les différents constituants ou éléments d'un objet et comment le gestionnaire de construction d'objet opère. Cet objet peut être un corps humain. Ainsi en a de cette figure 3, on a la représentation de l'enveloppe du corps, son épiderme, donc. En b, c'est, par exemple, une couche représentant la masse musculaire, en ce sont différents organes du corps, comme l'estomac, le coeur etc. en d, le squelette. Il est à noter que les couches peuvent présenter une certaine transparence ce qui permet à l'utilisateur de s'orienter, dans de bonnes conditions, vers l'endroit il souhaite aller dans son exploration. L'attribut de transparence est obtenu , d'une façon usuelle par les logiciels traitant les objets en 3D : par exemple le logiciel Blender. Selon un aspect important de l'invention, l'objet est tout d'abord formé des différents constituants, comme ceux montrés en a, b, ç, d. Ces constituants sont des représentations en 3D. C'est-à-dire qu'ils sont définis par un système de points de coordonnées qui leur sont propres. Le gestionnaire de construction d'objet assemble ces différents constituants de manière à former un seul objet 3D en respectant leur place respective au sein de l'enveloppe montrée en a. Cet assemblage est montré en e à la figure 3. Chaque constituant aura donc une place fixe au sein de l'objet. Les coordonnées de leurs points feront partie de l'objet. Pour expliquer l'exploration de cet objet, on se reporte à la figure 4. La référence 40 est un plan de référence horizontal. La référence 10 est l'objet et la référence 42 une caméra munie d'un objectif 44. Selon un aspect important de l'invention, c'est le déplacement de la caméra 42 qui explore l'objet 10. La caméra se déplace en agissant sur la souris. Ce déplacement se fait selon des mouvements de rotation centrés sur l'objet 10. Un mouvement rotH qui déplace la caméra dans le plan 40 et un mouvement rotV dans un plan perpendiculaire au plan 40. Ces mouvements sont commandés de préférence par actions sur la souris 3 en cliquant sur une icône qui sera décrite dans la suite du présent mémoire. Il est prévu aussi une icône de type � zoom � qui permet à la caméra - 5 de se rapprocher ou de s'éloigner de l'objet 10, donc, la distance �d� qui sépare la caméra de l'objet varie. Lorsque la distance � d � diminue et devient inférieur à une certaine distance � D � qui définit l'extérieur de l'objet la caméra visualise alors l'intérieur de l'objet. C'est ce que représente la figure 5 pour le cas où d Pour cela, au moins un mot est introduit dans la zone de recherche 80. Selon une caractéristique de l'invention, il est important d'avoir des données à jour de l'organe visé. Pour cela, on fait appel à un système de recherche mis en oeuvre par l'ensemble de gestion 12 pour se connecter sur un site pertinent concernant ledit organe. La figure 7 illustre le processus. Chaque organe est, comme on l'a déjà dit, repéré par ses coordonnées (rotH, rotV et � d �. La case K1 montre les coordonnées du curseur 72 X, Y. Dès que le curseur se trouve sur l'objet visualisé 10, les coordonnées sont transformées pour correspondre aux système de coordonnées de l'objet (case K2). Ces coordonnées sont comparées, avec une certaine marge d'incertitude, avec celles de différents éléments Eleml, Elem2, Elem3 contenues dans une table relative à différents organes prédéfinis, etc. (par exemple le coeur, le cerveau, l'estomac, etc.), comme cela est montré à la case K3 A chacun de ces éléments correspond une adresse Internet @1, @2, @3. Si on sélectionne un élément son adresse est trouvée et elle est intégrée dans un explorateur Internet, (case K5) qui restitue, dans la partie 70 l'information recueillie pour qu'elle soit visible à l'utilisateur (case K7). REVENDICATIONS. 1- Dispositif d'exploration pour explorer en profondeur des objets (10) tels que des corps humains, dispositif comportant au moins : - un dispositif d'affichage (1) pour permettre la visualisation d'écrans, - un dispositif de pointage (3) manoeuvrable par l'utilisateur, - une première base de données (8) comportant des données volumétriques concernant l'objet, - un ensemble de gestion (12) pour gérer l'interaction desdits dispositifs d'affichage et de pointage avec ladite base de données, dispositif caractérisé en ce qu'il est prévu : - un gestionnaire de construction d'objet (a, b, c, d, e fig.3), pour construire l'objet à partir desdites données volumétriques - une caméra fictive (44) déplaçable par action sur le dispositif de pointage (3) pour fournir des visualisations dudit objet sur le dispositif d'affichage. 2- Dispositif d'exploration selon la revendication 1, caractérisé en ce que les données volumétriques concernent des couches internes (b ûfig.3) dudit objet. 3- Dispositif d'exploration selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que les données volumétriques concernent des éléments (e û fig.3) faisant partie dudit objet. 4- Dispositif d'exploration selon la revendication 1 ou 2 ou 3, caractérisé en ce qu'il est prévu une seconde base de données documentaire concernant des informations relatives à la vue montrée sur le dispositif d'affichage. 5- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 2 à 4 caractérisé en ce que les couches sont affectées d'un attribut de niveau de transparence. 6- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'au moins une desdites bases des données est une base de données locale. 7- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 1 à 5 caractérisé en ce qu'au moins une des dites bases de données est située sur un site accessible par un lien. 8- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisé en ce qu'il est prévu un système de recherche qui permet d'accéder à une zone de saisie- 8 pour au moins un mot à introduire et pour fournir en retour des informations relative à ce mot. 9- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il fonctionne en station de travail.. 10- Dispositif d'exploration selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il fonctionne en mode client-serveur via une liaison de type internet. 11- Procédé d'exploration d'objet en profondeur mis en oeuvre dans le dispositif selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - construction de l'objet à partir d'éléments fournis par la base données volumétriques, - implication d'une caméra fictive, - une étape de visualisation obtenue par le déplacement de la caméra effectué par l'utilisateur, - une étape de recherche documentaire pour un élément choisi par l'utilisateur.15