La 3D dans tous ses états : retour vidéo sur Imagina

12 février 2008 à 12h46
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Imagina nous ouvre ses portes

Derrière le nom d'Imagina se cache un salon organisé à Monaco tous les ans depuis 1981. Consacré aux nouvelles images puis à la 3D, ce salon regroupe aujourd'hui des acteurs issus de domaines aussi variés que l'industrie, l'architecture, le paysage, l'urbanisme et le jeu vidéo. A tous ceux qui sont passionnés par les nouvelles technologies et la réalité virtuelle, ce salon permet de découvrir les dernières solutions en la matière : simulateur de croissance de plantes, images hyper-réalistes, simulateur de conduite, table interactive et bien d'autres.

Clubic vous convie aujourd'hui, au moyen de ce dossier qui fait la part belle à la vidéo, à découvrir quelques-uns des temps forts de l'édition 2008 qui s'est tenue du 30 janvier au 1er février.

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3Dconnexion A-Volute Bibus et 3D Solutions Bionatics IMAGTP


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Immersion RenaultUniversité du Hertsordshire Victor 3DWacom

3Dconnexion : une souris 3D pour les applications de réalité virtuelle

Ce que l'on propose aux visiteurs sur le stand de 3Dconnexion, ce n'est pas de ranger leur souris traditionnelle au placard, mais plutôt de lui adjoindre une souris 3D qu'ils piloteront au moyen de leur seconde main. Ces souris ont été spécialement conçues pour rendre les applications 3D plus intuitives en permettant de mettre virtuellement la main dans l'écran pour manipuler l'objet. Plus de 120 applications pour Windows, Mac OS X, Linux et Unix sont aujourd'hui supportées (voir la liste présente sur cette page).

Le fait d'utiliser la main gauche ET la main droite permet de gagner du temps en répartissant les tâches : au Space Explorer reviennent tous les mouvements de type pivoter, déplacer ou agrandir et à la souris toutes les manipulations classiques : édition de l'objet, sélection d'options dans le menu...

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Le fait d'utiliser la main gauche ET la main droite permet de gagner du temps en répartissant les tâches


A chacun sa souris 3D

3Dconnexion propose une gamme complète de produits conçus pour répondre aux besoins du grand-public et des professionnels :
  • Space Navigator : une souris 3D entrée de gamme, destinée au grand-public et plus spécifiquement aux utilisateurs de PhotoShop, Google Earth, etc. ;
  • Space Explorer : une souris 3D à destination des professionnels de la CAO/PAO spécialisés sur une application (Autodesk Inventor, SolidWorks, Pro/ENGINEER Wildfire...) ;
  • Space Pilot : également à orientation des professionnels, ce contrôleur est le plus abouti de la gamme. Il reprend la plupart des caractéristiques de la Space Explorer auxquelles il ajoute un écran couleur et une fonction de détection automatique de l'application, de l'environnement ou du mode utilisé. Il est donc ici possible de passer sans formalités d'une application à une autre grâce à la fonction de reconnaissance qui installe automatiquement les paramètres standards de chaque logiciel. Il est ensuite possible de configurer manuellement une vingtaine de touches.


Cette courte vidéo vous donne un aperçu du fonctionnement de la souris 3D


Configuration de la souris

Le but de cette étape de paramétrage est de permettre à chacun de trouver la façon de faire la plus naturelle pour lui. Les trois contrôleurs évoqués disposent de touches de fonction programmables, au nombre de 2 pour le Space Navigator, de 15 pour le Space Explorer et de 21 pour le Space Pilot. Chacune des touches peut donc être programmée de façon à correspondre au panneau de configuration, au réglage du zoom, aux commandes clavier et au passage d'une application à une autre, au changement de vue...

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Est-ce que je veux zoomer en poussant ou en tirant ? A chacun de le décider au moyen du panneau de configuration


Si le panneau de configuration a de quoi impressionner, 3Dconnexion affirme cependant qu'un quart d'heure suffit pour effectuer cette étape et que l'adaptation à la manipulation du contrôleur se fait ensuite en ½ heure.

A-Volute : ouvrez-vous au son 3D

Même si les solutions graphiques abondent sur le salon (logiciels pour la réalisation de maquettes, souris, tablettes, simulateur...), les problématiques de la 3D ne se limitent pas uniquement à l'image. C'est ce dont témoigne le stand de A-Volute qui a la particularité d'être dédié au son 3D.

Créée en 2004, la société commercialise aujourd'hui ses licences auprès d'acteurs de l'électronique grand-public, du jeu vidéo, du domaine militaire, des transports ou encore de la médecine. Dans la plupart des configurations abordées, le son 3D est utilisé pour améliorer l'interface homme / machine, réduire la fatigue auditive et améliorer le confort d'écoute. Les solutions proposées ont par ailleurs ceci d'intéressant qu'elles ne nécessitent pour la plupart aucune évolution au niveau du matériel d'écoute, les effets d'élargissement stéréo et de 5.1 virtuel pouvant être obtenus au moyen d'un casque ou de haut-parleurs traditionnels.

L'élargissement stéréo

La solution la plus accessible proposée par A-Volute est une technologie appelée Nahimix qui fait appel à des algorithmes 3D pour produire un effet d'élargissement stéréo. Cette technologie peut être mise en œuvre sur n'importe quelle bande-son stéréo à condition qu'elle soit de bonne qualité. Elle ne nécessite par ailleurs aucun équipement spécifique : n'importe quel haut-parleur ou casque peut en effet restituer ce son élargi.

La mise en œuvre peut se faire de deux façons :
  • de façon logicielle au moyen d'un plug-in ;
  • de façon matérielle en intégrant une puce dans un équipement audio (téléphone, baladeur...).
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Exemple d'intégration de la technologie d'élargissement stéréo à un téléphone portable


Haut-parleurs virtuels

A-volute propose également une technologie VHT (Virtual Home Theater) qui permet de simuler la présence de haut-parleurs 5.1, 6.1 ou 7.1 autour de l'auditeur, et ce à nouveau au moyen d'un matériel (casque ou haut-parleurs) tout ce qu'il y a de plus commun. Chacune des pistes peut être jouée virtuellement sur un haut-parleur virtuel dont on peut modifier en temps réel la position et le volume. Cette technologie, disponible sous la forme d'un plug-in, permet également de simuler des effets de salles de concert ou de cinéma.

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Le vrai son 3D

Aux technologies d'élargissement stéréo que nous venons d'évoquer vient s'ajouter une technologie entièrement 3D qui permet de placer le son n'importe où dans l'espace, selon des coordonnées x, y, z. Grâce à un moteur 3D, chaque effet sonore d'une chanson ou d'un film peut ainsi être placé selon une position donnée ou changé de place en temps réel.

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Cette console permet de déplacer n'importe quelle source sonore dans l'espace en temps réel


Le son 3D dans la pratique

A quoi peux servir le son 3D autrement qu'à rendre les films et l'écoute de musique plus immersifs, avons-nous envie de demander ? Les réponses sont plus nombreuses qu'on ne pourrait le penser au premier abord. Le son 3D peut par exemple être mis à profit dans le secteur de l'automobile pour améliorer l'efficacité des alarmes, simplement en positionnant l'alerte sonore dans la direction du danger. Le même type d'exploitation peut être tenté dans le domaine de l'avionique avec un système d'alerte dans la direction d'où vient le missile. Dans le jeu vidéo ensuite, on imagine sans peine qu'un utilisateur de jeux d'action pourra être intéressé par un dispositif qui permet de détecter la présence d'un ennemi avant même qu'il n'apparaisse dans son champ de vision. À noter à ce sujet qu'un casque pour gamers avec quatre haut-parleurs intégrés est prévu pour cette année.

Bibus : une imprimante qui produit des objets en relief

Alors que la plupart des stands proposent des solutions logicielles au service de la réalité virtuelle, celui de Bibus se distingue en proposant un objet très concret, tangible même puisque l'on peut repartir du stand en l'ayant dans sa poche. Le stand regroupe en fait deux partenaires qui se sont réunis pour reproduire une chaine graphique, qui va ici de la numérisation réalisée par la société 3D Solutions à la création d'un objet en trois dimensions qui est la partie dévolue à Bibus 3D. Ainsi que la vidéo présentée ci-dessous va vous le montrer, il est aujourd'hui possible de créer un prototype en l'espace de quelques heures.


De la création d'une image 3D à son impression en relief


De la numérisation...

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La partie scanner est réalisée par 3D Solution, une société spécialisée dans la commercialisation de scanners 3D et de solutions logicielles et hardware. Les solutions de numérisation proposées par la société sont susceptibles d'intéresser un panel d'entreprises variées comme en témoignent ces quelques exemples :
  • l'aviation pour la rétroconception de pièces dont ils n'ont pas la CAO d'origine ;
  • St Gobain pour la numérisation de moules pour réaliser de nouveaux prototypes ;
  • le musée Grévin pour faciliter le travail de ses sculpteurs. Le fait de réaliser une figurine 3D de la personnalité appelée à intégrer le musée permet au sculpteur de réaliser un négatif directement à partir du prototype.

Le passage du scanner nécessite deux secondes d'immobilisation. Cette étape permet, en se basant sur la déformation du plan laser, d'obtenir les coordonnées précises de l'objet indispensables à sa reproduction. Les cheveux ne sont ici pas pris en compte dans la mesure où, du fait de leur luminosité, ils nécessitent d'augmenter la profondeur du laser. Par ailleurs, lorsque l'on souhaite rendre compte d'un objet entier, il faut le scanner sous plusieurs facettes (six vues pour le pourtour plus une pour le dessus) puis indiquer trois points présents sur chacune des faces de façon à faciliter la création d'un objet lié.

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Le musée Grévin a été équipé au travers de ses sculpteurs


Le travail sur la forme 3D est ici effectué au moyen de deux logiciels, Polygon Editing Tool fourni avec le scanner Konica Minolta Vi-9i et Rapid Form pour le post-traitement des nuages de formes générées par le scanner. Il s'agit ici de refermer la forme de façon à la rendre imprimable. L'application délivre pour finir un fichier au format STL (Stéréo-lithographie) qui est aussitôt récupéré sur une clé USB pour être conduit jusqu'au poste d'impression.

... à l'impression 3D

Bibus est un groupe Suisse, présent dans une dizaine de pays en Europe et qui a créé il y a cinq ans une division 3D. La société propose aujourd'hui plusieurs modèles d'imprimantes 3D :
  • la ZPRINTER 310 : un modèle monochrome entrée de gamme (28 000 euros) ;
  • la ZPRINTER 450 : cette imprimante couleur inclut un sas de nettoyage. Elle recycle automatiquement le surplus de poudre (47 000 euros) ;
  • la SPECTRUM Z510 : cette imprimante peut réaliser des objets en plâtre, mais également en céramique et en cire fondue (60 000 euros).
Contrairement à ce que l'on pourrait penser, l'imprimante 3D ne procède pas par destruction de matière (comme dans le cas de la sculpture), mais par ajout de matière (en l'occurrence ici de la poudre de plâtre). L'objet est ainsi constitué petit à petit, à mesure des passages des deux têtes d'impressions :
  • une pour la trichromie mise au point par HP ;
  • une qui dépose le liant.
L'objet 3D est construit selon une structure en nid d'abeille qui tient au fait que la tête d'impression ne dépose du liant que là où il est nécessaire. La construction se fait au rythme de 2 à 4 couches par minute, sachant que c'est la hauteur qui détermine le temps d'impression. À titre indicatif, la réalisation des deux visages qui a fait l'objet de la vidéo a nécessité 1h30. Le procédé utilisé par Bibus est présenté comme étant plus convaincant qu'une technique concurrente telle que la stéréolithographie qui fait appel à une résine photosensible polymérisée par un laser. Le procédé est à nouveau de type couche par couche : le laser durcit ce qu'il touche puis on ajoute une nouvelle couche de résine. Le principal inconvénient de cette technique est que le laser procède point par point ce qui ralentit la production.

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La succession d'impressions en 2D permet de créer un objet en 3D


Les prototypes peuvent ensuite supporter différentes finitions : peinture, chromes, etc. Au besoin, il est tout à fait possible de modifier l'objet et de scanner à nouveau pour faire un nouveau prototype.

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Un aperçu des objets construits par les imprimantes 3D

Bionatics : un simulateur de croissance des plantes

Imagina, c'est aussi le royaume des plug-ins pour les applications phare de la 3D que sont Maya, 3ds max d'Autodesk et AutoCAD. Spécialisée dans la simulation de croissance des plantes, Bionatics fait partie de ces entreprises qui développent des solutions pour les professionnels de l'architecture, de l'aménagement du territoire et de la simulation 3D. Bionatics tire son expertise botanique d'un partenariat avec le laboratoire du Cirad (Centre de coopération internationale en recherche agronomique pour le développement). Les solutions logicielles proposées sont les suivantes :
  • un simulateur de génération de plantes (NatFX, EasyNat et REALnat)
  • un outil de simulation de paysages (LandSIM3D).


De la graine jusqu'à l'arbre adulte

L'un des points forts du simulateur tient à la variété de plantes qu'il peut produire : chaque graine porte en elle une expression du code génétique de la plante ce qui fait que chacune produira des végétaux d'aspect différents. Pour donner naissance à une nouvelle plante, il suffit de puiser dans la librairie virtuelle et de sélectionner ses paramètres. Chaque végétal planté bénéficie ainsi d'un panneau de configuration qui permet de préciser plusieurs paramètres : Taille / Age / Diamètre / Saison / Gabarit, etc. Le logiciel se comporte ensuite comme un moteur de croissance qui amène la graine jusqu'à l'âge et à la saison demandés. Ce fonctionnement est plus performant que celui des traditionnelles librairies d'objets dans la mesure où il offre des possibilités de variation infinies et en temps réel, sans compter que les plantes sont cohérentes botaniquement tout au long de leur évolution.

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Chaque graine virtuelle donne lieu à un végétal unique


L'achat des plantes se fait en ligne, au moyen d'un système de jetons, dans une boutique virtuelle qui contient 500 espèces.

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Le simulateur de paysages

Autre solution proposée par Biomatics, le simulateur de paysages LandSIM3D qui est cette fois un logiciel autonome et non plus un plug-in et qui permet de réaliser un clone virtuel d'un paysage existant. La version numérique est réalisée au moyen de données géographiques fournies par des géomètres experts, par l'IGN (pour la France) voire par Google Earth en fonction du niveau de détail requis. Le choix de la source se fait en effet en fonction du besoin de précision de la maquette, les données fournies par un Google Earth ne pouvant en effet pas rivaliser avec celles de l'IGN.

Il y a interactivité entre les vues 2D et 3D, la maquette étant mise à jour en temps réel au fur et à mesure des modifications. Les objets en 3D sont construits au moment où ils sont affichés de façon à ne pas saturer l'ordinateur. Les objets s'affichent également selon des règles de priorité (d'abord les objets présents au premier plan, davantage de détail dans les objets de type arbre que sur les fleurs...).

Biomatics dans la pratique

À ceux qui se posent la question de l'utilité d'un générateur de plantes, Biomatics répond par quelques exemples :
  • dans le cadre d'un projet d'exploitation de carrière, il est demandé une étude d'impact sur 10, 15, 20 ans. Le simulateur est ici utilisé pour visualiser l'aspect du paysage après dix années et plus d'exploitation ;
  • le simulateur peut également être utilisé dans le cinéma pour la réalisation de décors virtuels qui servent de fond à la vidéo (Ex. : King Kong, Harry Potter). Ce type de solution permet d'obtenir un décor réaliste et très flexible.

IMAGTP : des maquettes virtuelles pour la prise de décision

La société IMAGTP a été créée en 2003 par deux architectes DPLG, Jean-Baptiste Reynes et Arnaud Moioli. L'originalité de l'entreprise est d'avoir appliqué les technologies en temps réel du jeu vidéo à l'architecture et à l'urbanisme dans le but de créer une maquette virtuelle interactive (MVI). Cette évolution technologique a notamment été motivée par :
  • le nombre croissant d'acteurs associés à la prise de décision (architectes, riverains, collectivités...) ;
  • la perte de pertinence des traditionnelles maquettes en bois, longues à réaliser, coûteuses et surtout non évolutives.
La maquette virtuelle est devenue un véritable outil d'aide à la décision en ceci qu'elle améliore la perception de la problématique du projet, qu'elle facilite la communication (notamment avec le public) et qu'elle permet d'anticiper les problèmes. Elle permet de prendre le projet à la base, quand il est très schématique, puis de l'accompagner au fur et à mesure des évolutions demandées par les maîtres d'œuvre et architectes.




Une maquette qui évolue au fil des réunions...

Côté équipement, un portable suffit pour faire tourner le moteur 3D de Crytek dans la mesure où la visualisation de projets architecturaux ne nécessite pas une exploitation à plein régime. Il suffit donc d'amener un portable en réunion pour visualiser les modifications. Cette façon de procéder permet de visualiser de nouvelles images sans temps d'attente. Il y a donc un gain de temps, mais aussi de confort sans compter un côté ludique indéniable (remplacement en temps réel d'un matériau, suppression d'une passerelle, changement de couleur d'un revêtement...). Les vues ainsi réalisées peuvent être aussitôt montrées aux maires, aux comités de quartier, à tous les personnes concernées par le projet et qui participent à la décision.
  • mise en place de la première ligne du tramway de Nice ;
  • modélisation de 500 mètres du Strip de Las Vegas (la rue des casinos et des grands hôtels) dans le cadre d'un projet de transport proposé par Veolia ;
  • modélisation d'une horlogerie de luxe (un projet de montre à 200 000 euros) dans le but de faciliter les modifications de matériaux, de coloris, etc.
Des vues de ces différents projets vous sont proposées dans la vidéo ci-dessous.




... et qui permet de soulever des erreurs de conception

Ces maquettes, si réalistes qu'elles soient, n'ont toutefois pas pour vocation de fournir des indications sur la fiabilité de l'objet ou sur sa résistance. Les vues construites sont en effet avant tout conçues pour permettre de matérialiser des intensions (celles des architectes, des riverains, des collectivités...). Ce n'est que lorsque le projet est repris par les bureaux d'étude que les problématiques de coût, de faisabilité et de fiabilité entrent en ligne de compte. Pour autant, la mise en image d'intensions peut permettre de mettre en évidence des problèmes, comme en témoignent ces deux anecdotes :
  • la modélisation d'une chaussée qui a permis de se rendre compte d'une différence de dimensions entre les pierres d'un trottoir et celle de la chaussée qui conduisait à un décalage. Des modifications ont été ordonnées ;
  • la modélisation d'un escalier qui a permis de se rendre compte de la pente trop abrupte d'un escalier. La mairie a dû acheter un terrain riverain pour modifier la pente.
Concernant les moyens et les délais requis pour la réalisation d'une maquette, voici à titre indicatif une nouvelle vidéo d'un projet d'école qui aura requis une personne à temps plein pendant un mois.


Un projet présentant ce niveau d'aboutissement requiert une personne à temps plein pendant un mois

Immersion : prenez place autour de la table interactive

Ce qu'est venue présenter l'équipe d'Immersion, c'est rien moins qu'un nouvel outil de manipulation des documents. Implantée à Bordeaux et constituée d'une vingtaine de personne, Immersion se consacre à la réalité virtuelle et la simulation visuelle au travers de quatre axes :
  • négoce : revente de produits 3D ;
  • recherche et développement : développement de nouveaux produits pour les entreprises, mais avec le but de toucher à terme le grand public ;
  • projet : conception de grands systèmes de visualisation et de projection ;
  • maintenance.
Voici quelques-uns des produits proposés par Immersion :
  • Virtuose 6D Desktop d'Haption : un bras haptique dont le retour d'effort est optimal en rotation et translation ;
  • Moven d'Xsens : un système complet de motion capture ultra-portatif qui combine des capteurs Mtx hautes performances Xsens et un système de communication bluetooth pour un suivi sans fil et en temps réel de postures de l'utilisateur ;
  • PiSight de Sensics : un casque totalement immersif avec une résolution pouvant aller jusqu'à 4 200 x 2 400 par œil et en angle de vision panoramique de 170°.
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Le bras haptique Virtuose 6D Desktop, la combinaison Moven d'Xsens et le casque PiSight de Sensics


Une table multi-points pour la gestion de crise

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Comme Microsoft a Surface, Hitachi son StarBoard, IntuiLab sa IntuiFace, Immersion a son « Immersion Table ». La table de projection que nous avons pu essayer à l'occasion de notre passage sur le stand est issue des équipes R et D et projet. Cette table a été développée sur la demande de l'Europe, dans le cadre du projet Crimson (logiciel de gestion de crise).

Le cahier des charges portait sur une solution intuitive de visualisation pour un public mixte fait d'informaticiens, mais aussi d'urbanistes, etc. Les contraintes étaient les suivantes :
  • être utilisable dans un contexte non lumineux ;
  • avoir une forte puissance lumineuse ;
  • permettre de travailler avec des images d'une taille et d'une résolution importantes ;
  • être un outil intuitif ;
  • être multi-utilisateurs.
Le prototype qui nous a été présenté permet à six personnes de se tenir confortablement autour de la table afin de travailler conjointement sur les documents projetés. Mais la solution est adaptable et l'on peut imaginer cette table déclinée en versions de plus petites ou plus grandes dimensions.

Qu'en est-il de la technologie qui permet ainsi de manipuler intuitivement des documents virtuels ? L'envers du décor est fait d'un vidéoprojecteur, d'une caméra et d'un PC, tous dissimulés dans le socle de la table. Les images sont ensuite projetées sur la dalle plastique qui constitue l'interface utilisateur. L'illumination des documents se fait au moyen d'un système infrarouge qui permet une utilisation multi-points.

Cela se traduit concrètement par le fait que l'on peut travailler en même temps à plusieurs sur plusieurs documents. Outre le déplacement d'un document sur la surface, d'autres mouvements sont permis, comme la rotation et l'agrandissement. Ce dernier type de manipulation suppose de travailler à deux mains comme dans le cas de l'iPhone : on place ses doigts sur l'image, puis on les écarte pour élargir l'image.

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Tant qu'ils ne sont pas utilisés, les documents restent dans l'ombre. Le fait de sélectionner l'un deux au moyen d'une pression le rend plus lumineux et ainsi plus lisible.

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Les documents peuvent ensuite être déplacés, tournés et enfin agrandis au moyen d'un étirement très intuitif


Développée à la demande de l'Europe, la « Immersion Table » aura requis environ sept mois de développement. C'est pour le moment un prototype dont la fabrication ne se fera qu'à la demande et sur la base d'un cahier des charges éventuellement plus complet qui pourrait comprendre l'intégration d'un lecteur DVD, d'un appareil photo ou de tout autre périphérique de ce type afin de permettre l'utilisation d'une variété plus importante de données. De leur côté, les équipes RetD se sont d'ores et déjà appliquées à réaliser une nouvelle version bénéficiant d'améliorations logicielles et matérielles (toucher plus sensible, détection autre qu'avec les doigts...).




Avertissement : le scintillement vient de la prise de vue et non de la table.

Renault : bienvenue à bord du simulateur de conduite

Le salon d'Imagina contenait également un stand du type de ceux qui font rêver petits et grands et sur lequel on pouvait voir la nouvelle Twingo Initiale transformée pour l'occasion en un simulateur de conduite automatique.

Ce type de simulateur est conçu pour optimiser la réalisation des prototypes afin de réduire les coûts et le temps de développement des nouveaux modèles. Le simulateur ne remplace toutefois pas les tests classiques qui continuent à être nécessaires pour la validation des modèles de calcul. Il se veut plutôt un trait d'union entre le calcul et l'essai. Tous les projets de véhicules passent par le simulateur qui a permis de ramener à quelques semaines le temps d'essai nécessaire à la validation d'un véhicule. Par exemple, là où le réglage des blocs optiques nécessitait deux mois auparavant, seules deux semaines sont aujourd'hui requises. La simulation virtuelle permet donc de tester le système avant de fabriquer le véhicule, ce qui est à la fois moins coûteux et plus sûr. Malgré ce gain de temps, la validation de l'ensemble des prestations se déroule encore sur plusieurs mois puisqu'elle inclut des tests sur prototypes physiques.




Le simulateur exploite les possibilités du logiciel SCANeR II pour simuler le comportement du véhicule et du conducteur dans des situations de trafic bien spécifiques :
  • conduite de nuit (pour l'évaluation des réactions du conducteur par rapport aux feux des autres véhicules) ;
  • conduite en situations climatiques dégradées ;
  • conduite sur autoroute ;
  • conduite sur route de campagne, etc.
Il permet notamment d'évaluer des modèles de technologies de type ABS (contrôle de freinage) et ESP (Electronic Stability Program). Moins connue que son homologue, cette dernière, conçue pour permettre une meilleure stabilité du véhicule, est d'une mise au point délicate. Différents modèles sont donc testés afin d'identifier celui qui convient le mieux et de procéder aux ajustements mis en évidence par les essais.

Attachez vos ceintures

L'installation présente sur le stand d'Imagina n'était pas totalement représentative des cinq simulateurs installés dans les laboratoires de Renault à Guyancourt qui poussent le réalisme jusqu'à refuser de démarrer tant que la ceinture n'est pas attachée. De son côté, le modèle présenté sur le salon était une voiture allégée, dépourvue de moteur.

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L'environnement virtuel est reproduit au moyen de trois projecteurs qui projettent une scène routière sur un écran cylindrique


Le simulateur est placé sur une plate-forme mobile orientable (rotation, mouvement vertical...) qui permet de simuler les mouvements du véhicule, le pédalier et le volant étant par ailleurs équipés d'un système avec retour d'effort. À l'intérieur du véhicule, nous trouvons un tableau de bord parfaitement fonctionnel, conforme à celui de Twingo Initiale à ceci près qu'il embarque une caméra qui capte les réactions du conducteur (la position du volant, sa physiologie, son rythme cardiaque, la fréquence de mouvement de ses yeux...). Toutes les actions du conducteur ainsi recueillies sont transmises en direct au calculateur qui ajuste la position du véhicule sur la scène. Les données enregistrées sur le PC sortent ensuite sous la forme de courbes qui seront exploitées pour évaluer les améliorations à apporter au modèle testé.

L'environnement virtuel est reproduit au moyen de trois ou quatre projecteurs qui reproduisent une scène routière sur un écran cylindrique de 150°. L'installation est complétée par plusieurs PC (3 ou 4, en fonction du nombre de canaux visuels que l'on veut utiliser) équipés de cartes graphiques NVIDIA Quadro 4600. La simulation de conduite est réalisée au moyen du logiciel SCANeR II développé par le CTS et qui est chargé de gérer la synthèse d'images, l'animation des véhicules, les scénarios, le son, etc. Les images sont générées en temps réel à des fréquences et des résolutions choisies pour assurer la continuité de la perception du conducteur. Les tests peuvent être réalisés au moyen de différents modèles de trafic dans lesquels chaque véhicule perçoit les actions des autres, ce que l'on remarque parfaitement lors du franchissement de carrefours.

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Université de Hertsordshire

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Imagina est également l'occasion pour les écoles et universités de faire connaitre leurs programmes et réalisations. C'est ainsi que des élèves du département Creative and Cultural Industries de l' université de Hertsordshire sont venus présenter une sélection de 18 courts-métrages faisant appel aux logiciels suivants :
  • 3DS Max ;
  • Combustion ;
  • Boujou ;
  • Adobe Premiere ;
  • Photoshop ;
  • Z Brush.
Nous vous proposons de visionner l'une de leurs réalisations.


Victor 3D : la lumière au service d'images hyper-réalistes

Ce que proposent les équipes de Victor 3D, c'est de réaliser des images d'objets non plus réalistes mais hyper-réalistes. L'idée défendue ici est qu'aucune technique à ce jour ne permet de la récréer de façon vraiment satisfaisante l'élément clé qu'est la lumière. La solution proposée consiste donc à capturer la lumière naturelle pour la projeter après-coup sur l'objet de notre choix.




Prise de vue classique...

L'intérêt de la solution proposée devient très concret lorsque l'on compare ses coûts et modes de production avec ceux d'une réalisation photo classique. Prenons le cas d'une image publicitaire classique présentant une voiture sillonnant un paysage de rêve (La Nouvelle Zélande par exemple). « Par le passé », il n'était pas rare d'avoir à consacrer dix jours au voyage et au repérage d'une trentaine de lieux, de devoir ensuite patienter quatre semaines le temps que le prototype utilisé dans le même temps pour des essais se soit rendu disponible, puis de repartir sur place avec cette fois le véhicule et une équipe d'une quinzaine de personnes. Outre les coûts et délais importants qu'elle occasionne, cette façon de travailler a pour inconvénient de produire une image dans laquelle la voiture et la lumière sont fixes. Si le résultat ne convient pas pour une raison ou pour une autre, il faut repartir.

... versus photo 3D

Quant à la photo 3D, elle ne s'affranchit pas de l'étape du voyage (toujours nécessaire pour repérer les lieux et réaliser les prises de vue), mais c'est une équipe réduite qui part, et un seul déplacement est alors nécessaire au lieu de deux par le passé. L'image réaliste devient possible sans que la voiture ait à être conduite sur place. Et si l'on parle ici d'image réaliste (voir hyper-réaliste pour reprendre la terminologie de Victor 3D), c'est bien parce que la technique utilisée est très différente d'une simple incrustation de l'objet (ici la voiture) sous Photoshop, et surtout beaucoup plus qualitative.

Comment capturer la lumière

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Venons-en maintenant à la réalisation proprement dite. Lors du déplacement, deux prises de vue sont réalisées, l'une dont le but de capturer un fond (on obtient ici des fichiers de 150 millions de pixels) qui servira de décor au véhicule, l'autre dans le but de capter la lumière, et uniquement la lumière, celle que l'on fera ensuite se refléter sur l'objet afin de parfaire son intégration dans l'environnement.

La première prise de vue est effectuée au moyen d'un objectif dont la portée varie entre 55 et 80 mm, soit des focales réputées pour être très peu sujettes aux distorsions. La seconde prise de vue est réalisée au moyen d'un objectif fish-eye qui effectue un scan du paysage sur 360 degrés. Deux passages sont nécessaires, l'une des prises de vue se concentrant sur la capture des hautes lumières, l'autre sur celle des zones les plus sombres de l'image. Ces deux fichiers « lumière » sont ensuite fusionnés de façon à produire une image dite HDR (High Dynamic Range) c'est à dire une image idéale dans laquelle toutes les zones sont parfaitement représentées et dans laquelle on ne retrouve pas de parties surexposées (comme peuvent l'être une fenêtre lorsque l'on prend une photo d'un intérieur, une flamme de bougie...) ou sous-exposées.

La main passe ensuite à l'infographiste qui, dans son espace de travail, importe le fond, la voiture et le fichier lumière pour les assembler et en sortir un fichier 2D. Lors de cette étape logicielle, la lumière est dosée selon les désirs du client qui peut éventuellement choisir de supprimer l'une des sources de lumière, les modifications étant automatiquement prises en compte dans l'environnement et répercutées sur l'objet. On est là dans le cas d'un véritable studio virtuel.

Wacom : quand la feuille devient tablette et le crayon stylet

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Fondée en 1983 au Japon, la société Wacom spécialisée dans les tablettes graphiques s'est depuis imposée au point d'être pour ainsi dire sans concurrents puisqu'elle revendique aujourd'hui plus de 90% des parts de marché de son secteur. L'histoire de la société a été marquée par plusieurs grandes dates dont voici un petit échantillon :
  • 1987 : premières tablettes sans fil, sans batterie et avec stylet sensible à la pression ;
  • 1992 : premier écran-tablette (le PL-100V) ;
  • 2001 : nouveau chipset permettant de doter les appareils numériques mobile de fonctions avancées de saisie par stylet.
Même si ces tablettes semblent avant tout s'adresser aux utilisateurs issus du domaine du graphisme, elles sont dans les faits capables de répondre aux besoins du plus grand nombre.

Tout est dans le stylet

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Le stylet ne nécessite ni pile ni fil ; il est alimenté par la tablette au moyen d'un système à résonnance magnétique. Ce stylet profite d'un autre avantage, celui de pouvoir être incliné à la façon de n'importe quel crayon et ce alors que les produits concurrents nécessitent d'être tenus droits.

Au moyen de ses stylets, Wacom a reproduit tout le panel d'outils dont un graphiste peut avoir besoin, parmi lesquels :
  • un marqueur sensible à la rotation ;
  • un stylet sensible à la pression ;
  • un aérographe muni d'une jauge au moyen de laquelle on dose l'effet.
La plupart des modèles sont par ailleurs équipés d'un Touch Strip qui permet de faire défiler et de zoomer ainsi que de touches pré-programmées pour correspondre aux commandes les plus courantes et qui peuvent être modifiées pour accueillir d'autres raccourcis. L'association de ces différentes commandes et du stylet permet de réduire considérablement le recours au clavier.

Dessiner directement sur l'écran, c'est possible

Aux classiques tablettes sur lesquelles on dessine tout en contrôlant la réalisation sur l'écran de l'ordinateur sont venus s'ajouter deux modèles avec écran intégré appartenant à la gamme Cintiq. L'image s'affiche donc sur la surface sensible à mesure de sa réalisation, le but de ces écrans intégrés étant d'éviter le problème de désynchronisation entre la main et l'œil. Les Cintiq existent en deux versions, l'une de 12 pouces que l'on peut l'emporter dans un sac à la façon d'un ordinateur portable et l'autre de 21 pouces qui occupera cette fois une place fixe sur le bureau d'un graphiste. C'est sur le premier de ces deux modèles que nous avons assisté à une démonstration par Pascal Sibertin, un info-illustrateur qui s'exprime également au travers d'une « TV Perso » à laquelle les freenautes ont accès sur le canal 99 (« La télé du dessin en live » sur pixeltv.free.fr).




Si cette démonstration vous a plu, nous ne saurions trop conseiller aux freenautes d'allumer leur poste le lundi à 21h30 pour assister à un direct alliant dessin et improvisation musicale, Pascal Sibertin se laissant porter par la musique de son comparse MBUTU et inversement.

Côté logiciel

Si Wacom est parvenu à intégrer l'écran à la tablette, la partie logicielle continue en revanche à être gérée par l'ordinateur auquel la tablette est reliée. Les applications capables de tirer partie d'une tablette sont nombreuses et ne se limitent pas au seul domaine du graphisme, loin de là même dans la mesure où Wacom propose des outils adaptés à de nombreuses applications d'architecture, de bureautique, de dessin 3D (voir la vidéo qui présente des essais sous Z Brush), de bande dessinée, de retouche audio/vidéo, etc.




Ceux qui souhaitent faire leurs premières armes en création graphique peuvent utiliser le logiciel Art Rage pour leurs créations (téléchargement gratuit de la version 2.5 pour PC et Mac). Très simple et intuitive, cette application a pour autre avantage d'intégrer tout un panel d'outils (pinceau, crayon, aérographe...). Il est donc inutile avec cette application de recourir aux différents crayons et stylos énumérés plus haut ou encore de modifier ses mines.
Modifié le 01/06/2018 à 15h36
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