Duinat, Benoit

benoit.duinat.1@ulaval.ca



Cycle : 2e
Directeur : Sylvie Daniel

Sujet : Interface de Simulation Située Urbaine ‘ISSU’: Conception et développement d’une solution sur tablette tactile


Résumé :

Les besoins en termes d’urbanisme et de génie civil au Québec et au Canada en général sont grandissants et de plus en plus exigeants. En termes d’intervention, celles-ci doivent être les plus rapides et efficaces possibles étant donné le nombre important de chantiers d’intervention à couvrir. Les professionnels doivent donc disposer d’outils adaptés pour les appuyer dans ces tâches. Les progrès dans le domaine des technologies de l’information et des plateformes mobiles offrent de nouvelles possibilités en termes d’outils d’intervention sur site pour les professionnels de l’urbanisme et du génie civil. Les solutions de réalité augmentée (RA), notamment mobiles, constituent des alternatives présentant un fort potentiel pour répondre aux besoins des ingénieurs civils et urbanistes. Cependant, il n’existe à l’heure actuelle que très peu de solutions de réalité augmentée mobile qui puissent être envisageables pour des ingénieurs civils ou urbanistes dans le cadre de leur activité professionnelle. La complexité de contrôler un milieu extérieur est soumise à de nombreux paramètres. La variabilité de l’environnement extérieur rend difficile l’obtention d’une solution robuste, quel que soit le contexte. La précision de positionnement nécessaire pour une solution de réalité augmentée mobile et rapide n’est pas encore atteinte, et il faut donc accepter de faire certains compromis.
La simulation située (situated simulation en anglais) figure parmi les solutions actuellement investiguées offrant un compromis acceptable à la réalité augmentée mobile. Une telle simulation située permet d’afficher à l’écran d’une tablette ou d’un téléphone intelligent un monde virtuel apparié à la réalité. Un environnement 3D représentatif de la réalité est simulé puis proposé à l’utilisateur sur sa plateforme mobile. La vue qu’il a de ce monde virtuel suit ses déplacements dans la réalité et l’application lui propose une visualisation selon le même point de vue que celui avec lequel il visualise la réalité. Cette solution propose un affichage moins immersif de la scène que l’approche de RA mobile mais elle offre beaucoup plus de possibilités de visualisation et d’interaction dans la mesure où l’on affiche une simulation et non plus la réalité. Cette approche présente un fort potentiel dans le contexte de la présente recherche car l’utilisateur est plus à même d’interagir avec cette représentation 3D et la solution est moins sensible aux phénomènes liés à l’environnement extérieur.
L’approche de simulation située, bien que prometteuse, implique néanmoins certaines contraintes lorsqu’il s’agit de faire correspondre le monde virtuel avec la réalité. En effet, la précision du positionnement et sa stabilité sont deux des principaux éléments critiques de la simulation située. Il est également important d’adapter la complexité des modèles 3D à la puissance de calcul des appareils mobiles impliqués dans la mise en œuvre de solution de simulation située. Afin d’être adaptée au contexte du terrain et aux besoins des ingénieurs civils et des urbanistes, la solution apportée se doit d’être ergonomique, intuitive et proposer des éléments d’interaction qui soit en adéquation avec les tâches que les utilisateurs doivent compléter. La navigation dans l’environnement virtuel doit être simple, efficace et prendre en compte la mobilité de l’utilisateur. Étant donné qu’il apparaît encore difficile à l’heure actuelle de proposer des solutions de réalité augmentée mobile qui puissent répondre au contexte des domaines de l’ingénierie civile et de l’urbanisme, et que la simulation située apparaît comme un compromis acceptable et prometteur, la problématique qui émerge lors de l’investigation d’une telle avenue est la suivante :
Comment élaborer une solution de simulation située sur plateforme mobile qui satisfasse les contraintes de précision et stabilité de positionnement, de robustesse face aux conditions variables affectant l’environnement extérieur, et d’ergonomie et interaction adaptée, inhérentes au contexte du génie civil et de l’urbanisme.

Publications :
  • Duinat B, Daniel S, 2013, Urban situated simulation interface: design & development of a tablet-based solution., ASPRS Annual Conference, 2013-03-24, Massachusetts, USA