Système tangible déployable

L'objectif d'Airbus est de placer virtuellement ses opérateurs dans un avion en situation de montage, réglage, démontage, dans des postures et des conditions d'immersion reproduisant des situations réelles.

Un système de caméras permet d'enregistrer les positions de la table, de la trappe et des membres de l'opérateur dans l'environnement réel.

La table et l'opérateur sont équipés de marqueurs réfléchissants.

Le système de capture de mouvement est connecté au réseau local du CIRV (Centre Industriel de Réalité Virtuelle) de standard Ethernet 1Gbit/s.

Le contrôleur peut gérer jusqu'à 50 caméras.

Chaque pixel d'une image est codé sur 1 octet.

Ci-contre, caractéristiques techniques d'une caméra.

Question

Q1 : En utilisant les caractéristiques des caméras, calculer le nombre d'octets nécessaire pour coder une image.

Indice

La résolution de la caméra définit la taille de l'image en pixels (largeur x hauteur).

Indice

Recherchez dans l'énoncé le volume de donnée correspondant à un pixel.

Indice

Chaque pixel d'une image est codé sur 1 octet.

Solution

Résolution de la caméra : 1280 x 1024 (voir caractéristiques de la caméra).

Donc pour une image : Nombres de pixels = 1280 x 1024 = 1 310 720 pixels

Or, 1 pixel <=> 1 octet, donc : Nombres d'octets = 1 310 720 octets = 1,31 Mo

Question

Q2 : Calculer le débit maximal qui transiterait en entrée du contrôleur si celui-ci gérait 50 caméras.

Indice

On peut commencer par déterminer le débit d'une caméra à partir de sa fréquence d’acquisition puis ramener au nombre maximal de caméras.

Indice

La fréquence d'acquisition d'une caméra est de 150 images/s et il y a 50 caméras au maximum.

Indice

L'unité du débit d'une transmission est en octet/s.

Solution

Une caméra transmet 150 images/s, une image est codée sur 1,31 Mo (voir Q1) et il y a 50 caméras au maximum.

Donc : Débit maximal = 150 x 1,31 x 50 = 9825 Mo/s ≈ 9,8 Go/s

Question

Q3 : Justifier pourquoi il a été choisi d'utiliser des caméras intégrant un traitement des images.

Indice

Comparez le débit maximal (déterminé en Q2) au capacité du réseau local du CIRV (au standard Ethernet).

Indice

1 octet <=> 8 bits

Solution

Le protocole Ethernet (1 Gbits/s <=> 0,125 Go/s) reste insuffisant pour transmettre ces données (0,125 Go/s << 9,8 Go/s).

Il est donc pertinent d'effectuer le traitement en local (sur chaque caméra) et de ne transmettre au contrôleur que les données utiles.