SimCel — Simulation de Propagation de Feu

Automate cellulaire 2D simulant la propagation d'un incendie dans un environnement naturel, avec interface graphique JavaFX et mode console headless.

Projet réalisé dans le cadre du cours de Génie Logiciel — cursus ingénieur informatique (CY Tech).

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Fonctionnalités

Simulation

• Grille 2D paramétrable avec 6 états de cellule : VIDE, SAIN, EN_FEU, BRÛLÉ, EAU, ROCHER
• 5 types de terrain avec inflammabilité et durée de combustion propres (forêt, prairie, broussailles, zone humide, zone urbaine)
• Paramètres environnementaux : vent (8 directions, intensité 0–5) et humidité (0–100 %)
• Propagation stochastique avec double-buffering (décisions basées sur un snapshot figé)
• Historique des 100 derniers états pour reculer tick par tick (step back)

Contrôle

• Démarrer / Pause / Step avant / Step arrière / Stop / Reset
• Vitesse de simulation ajustable (délai entre ticks)
• Sauvegarde et chargement d'une simulation (format binaire .simcel)

Interface graphique (JavaFX)

• Rendu de la grille sur Canvas avec zoom (×0.2 à ×8, centré sur le curseur) et panoramique (clic-glisser)
• 9 outils d'édition : modifier le type de terrain ou l'état de n'importe quelle cellule à la souris
• Statistiques en temps réel : tick, compteurs SAIN / EN_FEU / BRÛLÉ, taux de destruction
• Courbe d'évolution dynamique (3 séries, fenêtre glissante de 300 points)
• Indicateur de vent : boussole animée, force et humidité
• Légende des types de terrain

Mode console (headless)

• Rendu ANSI dans le terminal
• Commandes interactives : wind, humidity, speed, help

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Prérequis

• Java 21
• Maven 3.8+
• JavaFX 21 (géré automatiquement via Maven)

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Installation

git clone https://github.com/rmouahid/simcel.git
cd simcel

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Lancement

Mode GUI

mvn javafx:run
# ou
bash launchers/run-gui.sh

Paramètres par défaut : grille 50×30, 60 % forêt / 20 % prairie / 10 % broussailles / 5 % zone humide / 5 % zone urbaine, feu déclenché au centre, délai 200 ms.

Mode console (headless)

bash launchers/run-cli.sh [options]
# ou
mvn exec:java -Dexec.args="--headless [options]"

Argument	Description	Défaut
--width	Largeur de la grille	40
--height	Hauteur de la grille	20
--ticks	Nombre maximum de ticks	100
--delay	Délai entre chaque tick (ms)	200
--wind-direction	Direction du vent : N NE E SE S SO O NO	N
--wind-strength	Force du vent dans [0, 5] (0 = calme, 5 = tempête)	0
--humidity	Humidité ambiante dans [0, 100] (0 = sec, 100 = propagation nulle)	0

Exemples :

# Vent fort vers le Nord, terrain sec — propagation rapide
bash launchers/run-cli.sh --wind-direction N --wind-strength 5 --humidity 10

# Vent diagonal NE modéré, humidité élevée — propagation ralentie
bash launchers/run-cli.sh --wind-direction NE --wind-strength 3 --humidity 80

# Sans vent, humidité maximale — propagation nulle
bash launchers/run-cli.sh --wind-strength 0 --humidity 100

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Modèle de propagation

La probabilité d'inflammation d'une cellule voisine à chaque tick est :

P = clamp(baseInflammabilité × facteurVent × facteurHumidité, [0, 1])

facteurVent     = 1 + (force / 5) × cos(θ)
facteurHumidité = 1 − humidité / 100

θ est l'angle entre la direction du vent et le vecteur source → cible.
Avec une force de 5, la probabilité est doublée dans le sens du vent et nulle en sens opposé.
À 100 % d'humidité, toute propagation est impossible quelle que soit la force du vent.

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Architecture

L'application suit le patron MVC et le patron Observer (SimulationListener) :

Couche	Package	Classes principales
Modèle	model	Cell, Grid, Environment, FireSimulator, SimulationIO
Vue	view	GridView, ConsoleView, StatisticsPanel, ChartView, WindIndicator
Contrôleur	controller	SimulationController

Flux de données

FireSimulator.tick()
  → snapshot figé (double-buffering)
  → calcul des ignitions et extinctions
  → notifyListeners()
      ├→ GridView        (redessine le Canvas)
      ├→ StatisticsPanel (met à jour les compteurs)
      └→ ChartView       (ajoute un point à la courbe)

Sauvegarde / Chargement

SimulationIO sérialise un SimulationSnapshot (état courant, état initial, environnement, tick) dans un fichier .simcel. Le chargement vérifie que les dimensions correspondent avant de restaurer.

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Build

mvn compile          # Compilation
mvn package          # Génération du JAR (target/)
mvn javadoc:javadoc  # Javadoc → target/site/apidocs/

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Diagrammes UML

Disponibles dans docs/uml/ (sources PlantUML dans docs/uml/puml/).

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Convention de branches

Branche	Usage
main	Code stable livrable
dev / develop	Intégration continue

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Équipe

• Rayân MOUAHID
• Sofiane HOUMMASS