update 14/06/2022

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 # Documentation Technique : Flocking Simulator
 
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+
+## Sommaire
+
+## Rajouter un Comportement
+
+## Classes
\ No newline at end of file

src/Scripts/Agent.cs

@@ -55,11 +55,12 @@ public class Agent : MonoBehaviour, Visible
     {
         system = GameObject.Find("SMA").GetComponent<SMA>();
 
-        //List<Comportement> comps = new List<Comportement> { new TangenteBord1(this), new Constant(this)};
-        //List<Comportement> comps = new List<Comportement> { new Bord(this), new Constant(this),new Reynolds(this), new Aleatoire(this)};
-        //List<int> imps = new List<int> { 6,6,4,1 };
-        List<Comportement> comps = new List<Comportement> { new TangenteBord2(this), new Constant(this)};
-        List<int> imps = new List<int> { 1,1 };
+        List<Comportement> comps = new List<Comportement> { 
+            new TangenteBord2(this),new Reynolds(this), new Aleatoire(this)
+        };
+        List<int> imps = new List<int> { 
+            10,10,1 
+        };
         Comportement c =  new CompositeSum(this,comps,imps);
 
         if(system._3D) comportement = c;

src/Scripts/Comportement/Bord/TangenteBord1.cs

@@ -31,10 +31,16 @@ public class TangenteBord1 : Bord
     // retourne le vecteur en réponse à l'observation
     protected virtual Vector3 answerTan(Observation o) {
         Obstacle ob = (Obstacle) o.objet;
-        (Vector3,Vector3) tan = ob.getTangentes(proprietaire);
-        if(Vector3.Angle(proprietaire.deplacement,tan.Item1) > Vector3.Angle(proprietaire.deplacement,tan.Item2)) 
-            return tan.Item1;
-        else return tan.Item2; 
+        List<Vector3> tan = ob.getTangentes(proprietaire);
+        if(tan.Count == 0) return Vector3.zero;
+        else {
+            Vector3 res = tan[0];
+            for(int i = 1; i<tan.Count;i++)
+                if(Vector3.Angle(proprietaire.deplacement,tan[i]) < Vector3.Angle(proprietaire.deplacement,res))
+                    res = tan[i];
+            return res;
+        } 
+
     }
     
 }

src/Scripts/Comportement/Papers/Reynolds.cs

@@ -12,7 +12,7 @@ public class Reynolds : Comportement
     // constante de distance de séparation
     static public float Escape = 10.0f;
     // poids de la séparation
-    static public float EscapeWeight = 3.0f;
+    static public float EscapeWeight = 1.0f;
     // constante de distance de l'alignement 
     static public float Together = 20.0f;
     // poids de l'alignement
@@ -20,7 +20,7 @@ public class Reynolds : Comportement
     // constante de distance de cohésion
     static public float Follow = 25.0f;
     // poids de la cohésion
-    static public float FollowWeight = 2.0f;
+    static public float FollowWeight = 1.0f;
 
     // Méthodes
 
@@ -31,6 +31,7 @@ public class Reynolds : Comportement
     public override Vector3 reagir(List<Observation> observation) {
         List<Vector3> vectorsFuir = new List<Vector3>();
         List<Vector3> vectorsSuivre = new List<Vector3>();
+        vectorsSuivre.Add(proprietaire.deplacement);
         List<Vector3> vectorsRapprocher = new List<Vector3>();
         foreach(Observation o in observation) {
             if (o.objet.isAlive()) {

src/Scripts/Environnement/Environnement.cs

@@ -14,8 +14,8 @@ public class Environnement : MonoBehaviour
     public GameObject cube;
     // Visuel environnement en carré
     public GameObject carre;
-    // Visuel test
-    public GameObject test;
+    // Visuel possible pour les obstacles
+    public GameObject figure;
 
     // système utilisant l'environnement
     private SMA system;
@@ -24,7 +24,7 @@ public class Environnement : MonoBehaviour
     // topologie de l'environnement
     private Topologie topologie;
     // liste des obstacles dans l'environnement
-    private List<Obstacle> obstacles = new List<Obstacle>();
+    private List<CustomObstacle> obstacles;
 
 
     // Méthodes
@@ -48,43 +48,106 @@ public class Environnement : MonoBehaviour
     public void notify() {
         if(_3D != system._3D) {
             _3D = system._3D;
-            if(_3D) topologie = new Cube(cube);
-            else topologie = new Carre(carre);
-            setTheTopologie();
+            if(_3D) setTheTopologie(new Cube(this,cube));
+            else setTheTopologie(new Carre(this,carre));
+            createObstacles();
         } 
     }
 
     // Initialise l'environnement avec seulement son contour 
     private void setTheTopologie() {
         foreach (Transform child in transform) Destroy(child.gameObject);
-        Instantiate(topologie.getGameObject(), Vector3.zero, Quaternion.identity,transform);   
+        createObject(topologie.getGameObject(), Vector3.zero);
+    }
+
+    // Initialise l'environnement avec seulement son contour entré en paramètre
+    private void setTheTopologie(Topologie topo) {
+        foreach (Transform child in transform) Destroy(child.gameObject);
+        topologie = topo;
+        createObject(topologie.getGameObject(), Vector3.zero);
     }
 
     // renvoie le voisinage de l'agent current dans cet environnement selon un rayon et un angle de vue
     public List<Observation> getVoisinage(Agent current, float rayon, float angle) {
+        List<Observation> res = detectAgents(current,rayon,angle);
+        res = detectObstacles(current,res,rayon);
+        return detectBord(current,res,rayon,angle);
+    }
+
+    private List<Observation> detectAgents(Agent current, float rayon, float angle) {
         Vector3 dist; float l; float a;
         List<Observation> res = new List<Observation>();
         List<Agent> agents = system.getAgents();
+        RaycastHit[] hits;Ray ray;
+        Vector3 pos = current.transform.position;
+        bool notSeen;
         for(int i = 0; i<agents.Count;i++) {
-            dist = agents[i].transform.position - current.transform.position;
+            dist = agents[i].transform.position - pos;
+            ray = new Ray(pos,dist);
             l = Utils.normVector(dist);
             a = Vector3.Angle(current.deplacement,dist);
-            if (agents[i] != current && l <= rayon && a <= angle/2.0f) res.Add(new Observation(agents[i],dist));
+            notSeen = false;
+            if (agents[i] != current && l <= rayon && a <= angle/2.0f) {
+                hits = Physics.RaycastAll(ray, rayon);
+                for(int j = 0; j<hits.Length;j++)
+                    if(hits[j].transform.GetComponent<Agent>() == null) 
+                        if(hits[j].distance < l) notSeen = true;
+                
+                if(!notSeen)res.Add(new Observation(agents[i],dist));
             }
+        }
+        return res;
+    }
+
+    private List<Observation> detectObstacles(Agent current, List<Observation> res,float rayon) {
+        Vector3 pos = current.transform.position;
+        bool notSeen = true;
+        int k = 0;
+        Ray ray = new Ray(pos,current.deplacement);
+        RaycastHit[] hits = Physics.RaycastAll(ray, rayon);
+        List<Vector3> tangentes = new List<Vector3> {
+            Quaternion.Euler(-90, 0, 0) * current.deplacement, Quaternion.Euler(90, 0, 0) * current.deplacement,
+            Quaternion.Euler(0, -90, 0) * current.deplacement, Quaternion.Euler(0, 90, 0) * current.deplacement,
+            Quaternion.Euler(0, 0, -90) * current.deplacement, Quaternion.Euler(0, 0, 90) * current.deplacement
+        };
+
+        while(k < hits.Length && notSeen) {
+            if(hits[k].transform.GetComponent<Agent>() == null) {
+                res.Add(new Observation(new PointObstacle(this,hits[k].point,tangentes),hits[k].point-pos));
+                notSeen = false;
+            }
+            k++;
+        }
+        return res;
+    }
+
+    private List<Observation> detectBord(Agent current, List<Observation> res, float rayon, float angle) {
+        float l, a;
         Observation bord = topologie.detectEnv(current);
         l = Utils.normVector(bord.distance); a = Vector3.Angle(current.deplacement,bord.distance);
-        if(l <= rayon && a <= angle/2.0f) {
-            res.Add(bord);
-        }
+        if(l <= rayon && a <= angle/2.0f) res.Add(bord);
         return res;
     }
 
+    // permet de créer un objet dans l'environnement
+    public void createObject(GameObject obj, Vector3 pos) {
+        Instantiate(obj,pos,Quaternion.identity,transform);
+    }
+
     // Start est appelé avant la première image affichée
     void Start()
     {
         system = GameObject.Find("SMA").GetComponent<SMA>();
         _3D = !system._3D;
+        obstacles = new List<CustomObstacle> {
+            new CustomObstacle(this,new Vector3(-20.0f,-20.0f,0.0f),figure), new CustomObstacle(this,new Vector3(20.0f,-20.0f,0.0f),figure),
+            //new CustomObstacle(this,new Vector3(-20.0f,20.0f,0.0f),figure), new CustomObstacle(this,new Vector3(20.0f,20.0f,0.0f),figure)
+        };
         notify(); 
     }
 
+    private void createObstacles() {
+        for(int i = 0; i<obstacles.Count;i++) obstacles[i].createObject();
+    }
+
 }

src/Scripts/Environnement/Obstacle/CustomObstacle.cs

+// Vector3
+using UnityEngine;
+//List
+using System.Collections.Generic;
+
+// Classe pour les obstacles qui sont des points d'impacts
+public class CustomObstacle : Obstacle
+{
+   // Attributs
+
+   // l'esthetique de l'obstacle
+   public GameObject figure;
+
+   // Méthodes
+
+   // point d'obstacle construit par rapport à sa position
+   public CustomObstacle(Environnement e, Vector3 p,GameObject g) : base(e,p) {figure = g;}
+   
+   // créer l'objet 3D relatif à cet obstacle
+   public override void createObject() { 
+        env.createObject(figure, position);
+   } 
+
+   // retourne les deux tangentes au point d'impact entre l'agent et l'obstacle
+   public override List<Vector3> getTangentes(Agent a) {
+      return new List<Vector3> {
+            Quaternion.Euler(-90, 0, 0) * a.deplacement, Quaternion.Euler(90, 0, 0) * a.deplacement,
+            Quaternion.Euler(0, -90, 0) * a.deplacement, Quaternion.Euler(0, 90, 0) * a.deplacement,
+            Quaternion.Euler(0, 0, -90) * a.deplacement, Quaternion.Euler(0, 0, 90) * a.deplacement
+        };
+   }
+
+   // retourne le point de contact en l'Agent a et l'obstacle
+   public override Vector3 getPointContact(Agent a) {
+      return position;
+   }
+
+}

src/Scripts/Environnement/Obstacle/Obstacle.cs

 // Vector3
 using UnityEngine;
+//List
+using System.Collections.Generic;
 
 // Classe pour les objets obstacles (environnement ou objet)
 public abstract class Obstacle : Visible
@@ -9,6 +11,8 @@ public abstract class Obstacle : Visible
 
     // position de l'objet
     public Vector3 position;
+    // environnement de l'objet
+    protected Environnement env;
 
     // Méthodes
 
@@ -16,7 +20,8 @@ public abstract class Obstacle : Visible
     public bool isAlive() { return false; }
 
     // l'obstacle est défini par sa position
-    public Obstacle(Vector3 p) {
+    public Obstacle(Environnement e, Vector3 p) {
+        env = e;
         position = p;
     }
 
@@ -24,7 +29,7 @@ public abstract class Obstacle : Visible
     public abstract Vector3 getPointContact(Agent a);
 
     // retourne les deux tangentes au point d'impact entre l'agent et l'obstacle
-    public abstract (Vector3,Vector3) getTangentes(Agent a);
+    public abstract List<Vector3> getTangentes(Agent a);
 
     // créer l'objet 3D relatif à cet obstacle
     public abstract void createObject(); 

src/Scripts/Environnement/Obstacle/PointObstacle.cs

 // Vector3
 using UnityEngine;
+//List
+using System.Collections.Generic;
 
 // Classe pour les obstacles qui sont des points d'impacts
 public class PointObstacle : Obstacle
@@ -7,27 +9,19 @@ public class PointObstacle : Obstacle
    
    // Attributs
 
-   // première tangente au point
-   public Vector3 tangente1;
-   // deuxième tangente au point
-   public Vector3 tangente2;
-   // booleen décrivant les tangentes du point ont été définit à la construction
-   private bool defined;
+   // les tangentes au point
+   public List<Vector3> tangentes;
 
    // Méthodes
 
    // point d'obstacle construit par rapport à sa position et à ses tangentes
-   public PointObstacle(Vector3 p, Vector3 t1, Vector3 t2) : base(p) {
-       tangente1 = t1;
-       tangente2 = t2;
-       defined = true;
+   public PointObstacle(Environnement e, Vector3 p, List<Vector3> t) : base(e,p) {
+       tangentes = t;
    }
 
    // point d'obstacle construit par rapport à sa position
-   public PointObstacle(Vector3 p) : base(p) {
-       tangente1 = Vector3.zero;
-       tangente2 = Vector3.zero;
-       defined = false;
+   public PointObstacle(Environnement e, Vector3 p) : base(e,p) {
+       tangentes = new List<Vector3>();
    }
    
    // retourne le point de contact en l'Agent a et l'obstacle
@@ -36,11 +30,8 @@ public class PointObstacle : Obstacle
    }
    
    // retourne les deux tangentes au point d'impact entre l'agent et l'obstacle
-   public override (Vector3,Vector3) getTangentes(Agent a) {
-       if (defined) return (tangente1,tangente2);
-       else {
-           return (tangente1,tangente2);
-       }
+   public override List<Vector3> getTangentes(Agent a) {
+       return tangentes;
    }
    
    // créer l'objet 3D relatif à cet obstacle

src/Scripts/Environnement/Topologie/Carre.cs

@@ -10,7 +10,7 @@ public class Carre : Cube
     // Méthodes
 
     // la topologie en carre se construit à partir du visuel du carre
-    public Carre(GameObject c) : base(c) {
+    public Carre(Environnement e,GameObject c) : base(e,c) {
         minZ = 0.0f;maxZ = 0.0f;
     }
 
@@ -21,12 +21,38 @@ public class Carre : Cube
         side = convertToValidOne(side);
         Vector3 haut = new Vector3(0.0f,1.0f,0.0f);
         Vector3 droite = new Vector3(1.0f,0.0f,0.0f);
+        List<Vector3> hauts = new List<Vector3> {haut,-haut};
+        List<Vector3> droites = new List<Vector3> {droite,-droite};
         if (side.x == minX || side.x == maxX) 
-            return new Observation(new PointObstacle(side,haut,-haut),side-current.transform.position);
+            return new Observation(new PointObstacle(environnement,side,hauts),side-current.transform.position);
         else
-            return new Observation(new PointObstacle(side,droite,-droite),side-current.transform.position);
+            return new Observation(new PointObstacle(environnement,side,droites),side-current.transform.position);
     }
 
+    /*
+    // retourne le point de la topologie que l'agent current pourrait heurter
+    public override Observation detectEnv(Agent current) {
+        Vector3 pos = current.transform.position;
+        List<Vector3> p = getExtremPositions(current);
+        float dist = Utils.normVector(p[0] - pos);
+        float d; Vector3 res = p[0];
+        for(int i=1;i<p.Count;i++) {
+            d = Utils.normVector(p[i] - pos);
+            if(d<dist) {
+                dist = d;
+                res = p[i];
+            }
+        }
+        Vector3 haut = new Vector3(0.0f,1.0f,0.0f);
+        Vector3 droite = new Vector3(1.0f,0.0f,0.0f);
+        List<Vector3> hauts = new List<Vector3> {haut,-haut};
+        List<Vector3> droites = new List<Vector3> {droite,-droite};
+        if (res.x == minX || res.x == maxX) 
+            return new Observation(new PointObstacle(res,hauts),res-pos);
+        else
+            return new Observation(new PointObstacle(res,droites),res-pos);
+    }*/
+
     // renvoie les projections de la position de l'agent current sur les côtés du carré
     protected List<Vector3> getExtremPositions(Agent current) {
         Vector3 pos = current.transform.position;

src/Scripts/Environnement/Topologie/Cube.cs

@@ -27,7 +27,7 @@ public class Cube : Topologie
     // Méthodes
 
     // la topologie en cube se construit à partir du visuel du cube
-    public Cube(GameObject c) : base() { 
+    public Cube(Environnement e, GameObject c) : base(e) { 
         cube = c;
         float scaleX = cube.transform.localScale.x;
         float scaleY = cube.transform.localScale.y;
@@ -64,7 +64,23 @@ public class Cube : Topologie
                 res = p[i];
             }
         }
-        return new Observation(new PointObstacle(res),res-pos);
+        //return new Observation(new PointObstacle(res),res-pos);
+
+        Vector3 XY = (new Vector3(1.0f,1.0f,0.0f)).normalized;
+        Vector3 XZ = (new Vector3(1.0f,0.0f,1.0f)).normalized;
+        Vector3 YZ = (new Vector3(0.0f,1.0f,1.0f)).normalized;
+        Vector3 haut = new Vector3(0.0f,1.0f,0.0f);
+        Vector3 droite = new Vector3(1.0f,0.0f,0.0f);
+        Vector3 devant = new Vector3(0.0f,0.0f,1.0f);
+        List<Vector3> X = new List<Vector3> {haut,-haut,devant,-devant,YZ,-YZ};
+        List<Vector3> Y = new List<Vector3> {droite,-droite,devant,-devant,XZ,-XZ};
+        List<Vector3> Z = new List<Vector3> {haut,-haut,droite,-droite,XY,-XY};
+        if (res.x == minX || res.x == maxX) 
+            return new Observation(new PointObstacle(environnement,res,X),res-pos);
+        else if (res.y == minY || res.y == maxY)
+            return new Observation(new PointObstacle(environnement,res,Y),res-pos);
+        else
+            return new Observation(new PointObstacle(environnement,res,Z),res-pos);
     }
 
     // retourne une position valide dans la topologie

src/Scripts/Environnement/Topologie/Topologie.cs

@@ -4,11 +4,17 @@ using UnityEngine;
 // Classe abstraite pour la topologie d'un environnement
 public abstract class Topologie
 {
+    // Attributs
+
+    // Environnement auquel appartient la topologie
+    protected Environnement environnement;
 
     // Méthodes
 
     // Constructeur abstrait d'une topologie d'un environnement
-    public Topologie() {}
+    public Topologie(Environnement env) {
+        environnement = env;
+    }
 
     // retourne le GameObject de la topologie
     public abstract GameObject getGameObject();

src/Scripts/SMA.cs

@@ -23,26 +23,24 @@ public class SMA : MonoBehaviour
     // Effectif de la population du système
     public int population = 1;
     private int oldPopulation = 1;
+    private static int MINPOP = 0;
+    private static int MAXPOP = 500;
 
     // Booléen vérifiant si le système est en trois dimensions
     public bool _3D = true;
     private bool _old3D = true;
 
     // Angle de vision des agents du système
-    public float angle = 180.0f;
+    public float angle = 250.0f;
     private float oldAngle = 180.0f;
 
     // Rayon de vision des agents du système
     public float rayon = 20.0f;
     private float oldRayon = 20.0f;
 
-    // Indice du Comportement à utiliser 
-    public int currentComportement = 0;
-    private int oldComportement = 1;
-
     // Coefficient k pour répulsion des Bords (+ élevé = + répulsion + loin du bord)
-    public float kR = 2.0f;
-    public float kT = 2.0f;
+    public float kR = 50.0f;
+    public float kT = 5.0f;
 
     // Vitesse de la simulation
     public float speedSimulation = 1.0f;
@@ -50,9 +48,31 @@ public class SMA : MonoBehaviour
     // test fonctionnement reynold
     public bool AllReynolds = true;
 
+    // constante de distance de séparation
+    public float Escape = 8.0f;
+    // poids de la séparation
+    public float EscapeWeight = 1.0f;
+    // constante de distance de l'alignement 
+    public float Together = 13.0f;
+    // poids de l'alignement
+    public float TogetherWeight = 1.0f;
+    // constante de distance de cohésion
+    public float Follow = 30.0f;
+    // poids de la cohésion
+    public float FollowWeight = 1.0f;
+
 
     // Méthodes
 
+    private void changeReynolds() {
+        if(Escape != Reynolds.Escape) Reynolds.Escape = Escape;
+        if(EscapeWeight != Reynolds.EscapeWeight) Reynolds.EscapeWeight = EscapeWeight;
+        if(Together != Reynolds.Together) Reynolds.Together = Together;
+        if(TogetherWeight != Reynolds.TogetherWeight) Reynolds.TogetherWeight = TogetherWeight;
+        if(Follow != Reynolds.Follow) Reynolds.Follow = Follow;
+        if(FollowWeight != Reynolds.FollowWeight) Reynolds.FollowWeight = FollowWeight;
+    }
+
     // renvoie l'environnement du système
     public Environnement getEnvironnement() {
         return env;
@@ -94,10 +114,7 @@ public class SMA : MonoBehaviour
     private void createAgent() {
         GameObject a;
         a = Instantiate(boid, env.validPosition(), Quaternion.identity,env.transform) as GameObject;
-        //a = Instantiate(boid, Vector3.zero, Quaternion.identity,environnement.transform) as GameObject;
         agents.Add(a.GetComponent<Agent>());
-        //oldComportement++;
-        //changeComportement();
     }
 
     // crée un agent dans le système à la position pos
@@ -112,6 +129,7 @@ public class SMA : MonoBehaviour
     void Update()
     {
         changeDimension();
+        changeReynolds();
         changePopulation();
     }
 
@@ -143,7 +161,6 @@ public class SMA : MonoBehaviour
         changeBordConstant();
         changeEffectifPopulation();
         changeAngleRayonVision();
-        //changeComportement();
     }
 
     // mise à jour si besoin de la constante kR (repulsion) du calcul de gestion de bords
@@ -154,8 +171,8 @@ public class SMA : MonoBehaviour
 
     // vérifie si l'effectif voulu par le système est respecté et modifie la population s'il le faut
     private void changeEffectifPopulation() {
-        if(population < 0) population = 0;
-        if(population > 100) population = 100;
+        if(population < MINPOP) population = MINPOP;
+        if(population > MAXPOP) population = MAXPOP;
         if(oldPopulation != population) {
             if(oldPopulation < population) createAgents(population - oldPopulation);
             else {
@@ -169,50 +186,7 @@ public class SMA : MonoBehaviour
     // vérifie si l'angle et le rayon de vision des agents voulues par le système sont respectés et les modifie si besoin 
     private void changeAngleRayonVision() {
         if (oldAngle != angle || oldRayon != rayon) {
-            for(int i=0; i < agents.Count; i++) agents[i].setPerception(new Perception(agents[i],angle,rayon));
-        }
-    }
-
-    // change au besoin le comportement type des agents
-    private void changeComportement() {
-        if (currentComportement != oldComportement) {
-            //Debug.Log("ah");
-            oldComportement = currentComportement;
-            List<Comportement> comps;
-            List<int> imps;
-            Comportement c;
-            if (currentComportement == 0) {
-                imps = new List<int> { 1,1 };
-                for(int i = 0; i< agents.Count; i++) {
-                    comps = new List<Comportement> { new TangenteBord1(agents[i]), new Constant(agents[i])};
-                    c =  new CompositeSum(agents[i],comps,imps);
-                    agents[i].setComportement(c);
-                }
-            }
-            else if (currentComportement == 1) {
-                imps = new List<int> { 1,1 };
-                for(int i = 0; i< agents.Count; i++) {
-                    comps = new List<Comportement> { new TangenteBord2(agents[i]), new Constant(agents[i])};
-                    c =  new CompositeSum(agents[i],comps,imps);
-                    agents[i].setComportement(c);
-                }
-            }
-            else if (currentComportement == 2) {
-                imps = new List<int> { 1,1 };
-                for(int i = 0; i< agents.Count; i++) {
-                    comps = new List<Comportement> { new Bord(agents[i]), new Constant(agents[i])};
-                    c =  new CompositeSum(agents[i],comps,imps);
-                    agents[i].setComportement(c);
-                }
-            }
-            else if (currentComportement == 3) {
-                imps = new List<int> { 1,1,1 };
-                for(int i = 0; i< agents.Count; i++) {
-                    comps = new List<Comportement> { new Bord(agents[i]), new Constant(agents[i]), new Reynolds(agents[i])};
-                    c =  new CompositeSum(agents[i],comps,imps);
-                    agents[i].setComportement(c);
-                }
-            }
+            for(int i=0; i < agents.Count; i++) agents[i].setPerception(new Perception(agents[i],rayon,angle));
         }
     }
 

src/Scripts/Vision/Visible.cs

+//Vector3
+using UnityEngine;
+
 // Interface pour les objets qui peuvent être vu
 public interface Visible {