University Sétif 1 FERHAT ABBAS Faculty of Sciences
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Auteur Zineeddine Safiddine |
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Titre : Modelisation of a 3D Virtual lab using Virtual Reality Type de document : document électronique Auteurs : Mounir Khelloufi ; Zineeddine Safiddine ; Douar, Amel, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2024 Importance : 1 vol (64 f .) Format : 29 cm Langues : Anglais (eng) Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 Informatique Note de contenu : Sommaire
Table of Contents ii
List of Figures iv
List of Tables v
List of Acronyms and Abbreviations vi
General introduction 2
1 Virtual Laboratories 3
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Taxonomies of Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2 Interests of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.3 Limits of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.4 Classification of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Virtual Laboratories in Experimental Sciences . . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.2 Virtual Chemistry Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.3 Virtual laboratories in Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.4 Multidisciplinary Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . 18
1.4.5 Summary and Discussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 Analysis and Design 23
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2 Collaborative Virtual Environment (CVE) . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.4 Communication Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.1 Text Chat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.2 Voice Chat: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.3 Video Chat: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 Activity Coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.6 Design of the 3D Collaboration virtual lab . . . . . . . . . . . . . . 25
2.6.1 Use Case Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.6.2 Class Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.6.3 Sequence Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 Development Technologies and Implementation 35
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2 System Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.1 Presentation Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.2 Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.3 Data Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.3 Creation of 3D Objects with Blender . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.1 Object Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.2 Blender Definition and Functionality . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.3 Examples of Modeling with Blender . . . . . . . . . . . . . . 38
3.4 Application Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.4.1 Web Site Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.4.2 Contact interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.4.3 Administrator interface: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4.4 labs interface: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5 Communication Section: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.1 Google Meet: Overview, Features, and Advantages . . . . . 54
3.5.2 Key Features of Google Meet: . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.3 Advantages of Google Meet: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.4 WebRTC: Overview, Features, and Differences from Google
Meet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5.5 Key Features of WebRTC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5.6 Advantages of WebRTC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Côte titre : MAI/0958 Modelisation of a 3D Virtual lab using Virtual Reality [document électronique] / Mounir Khelloufi ; Zineeddine Safiddine ; Douar, Amel, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2024 . - 1 vol (64 f .) ; 29 cm.
Langues : Anglais (eng)
Catégories : Thèses & Mémoires:Informatique Mots-clés : Informatique Index. décimale : 004 Informatique Note de contenu : Sommaire
Table of Contents ii
List of Figures iv
List of Tables v
List of Acronyms and Abbreviations vi
General introduction 2
1 Virtual Laboratories 3
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.2 Taxonomies of Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.3 Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.1 Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.3.2 Interests of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3.3 Limits of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.3.4 Classification of Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . . 7
1.4 Virtual Laboratories in Experimental Sciences . . . . . . . . . . . . 8
1.4.1 Physics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4.2 Virtual Chemistry Laboratories . . . . . . . . . . . . . . . . 12
1.4.3 Virtual laboratories in Biology . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.4.4 Multidisciplinary Virtual Laboratories . . . . . . . . . . . . 18
1.4.5 Summary and Discussions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 Analysis and Design 23
2.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2 Collaborative Virtual Environment (CVE) . . . . . . . . . . . . . . 23
2.3 Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.4 Communication Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.1 Text Chat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.2 Voice Chat: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.4.3 Video Chat: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.5 Activity Coordination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.6 Design of the 3D Collaboration virtual lab . . . . . . . . . . . . . . 25
2.6.1 Use Case Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.6.2 Class Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.6.3 Sequence Diagrams . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.7 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3 Development Technologies and Implementation 35
3.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2 System Architecture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.1 Presentation Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.2 Application Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.2.3 Data Layer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.3 Creation of 3D Objects with Blender . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.1 Object Modeling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.2 Blender Definition and Functionality . . . . . . . . . . . . . 38
3.3.3 Examples of Modeling with Blender . . . . . . . . . . . . . . 38
3.4 Application Results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.4.1 Web Site Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.4.2 Contact interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.4.3 Administrator interface: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.4.4 labs interface: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.5 Communication Section: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.1 Google Meet: Overview, Features, and Advantages . . . . . 54
3.5.2 Key Features of Google Meet: . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.3 Advantages of Google Meet: . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
3.5.4 WebRTC: Overview, Features, and Differences from Google
Meet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5.5 Key Features of WebRTC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.5.6 Advantages of WebRTC: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
3.6 Conclusion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55Côte titre : MAI/0958 Exemplaires (1)
Code-barres Cote Support Localisation Section Disponibilité MAI/0958 MAI/0958 Mémoire Bibliothéque des sciences Anglais Disponible
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