Quand les projets prennent forme et vie grâce à la réalité virtuelle

Comprendre
Préciser
Valider
Communiquer
vos projets
de construction
Quand les projets
prennent forme et vie
grâce à la réalité virtuelle
La Salle immersive Le Corbusier est une infrastructure matérielle et logicielle
unique dans le secteur de la construction, dotée des ressources informatiques
et des technologies de la réalité virtuelle les plus avancées : modélisation et
simulation scientifiquement valides des phénomènes physiques,
représentation 3D et navigation interactive.
Une quinzaine de personnes peuvent s’immerger dans
un environnement sonore et visuel en 3D pour :
P construire une représentation anticipée des projets,
P naviguer et interagir en temps réel dans le projet,
P procéder à des simulations de phénomènes
physiques,
P modifier tout ou partie des éléments et en vérifier
les incidences techniques et environnementales.
Utilisée pour un projet de construction neuve ou de réhabilitation, d’aménagement urbain (à l’échelle du
quartier), d’aménagement du territoire (routes, infrastructures de transports, ouvrages d’art…) ou industriel
(produits de construction…), la Salle immersive Le Corbusier permet une représentation anticipée du projet,
à la fois réelle et précise, dans laquelle il est possible de naviguer pour analyser et évaluer l’impact du projet
dans son futur environnement.
L’optimisation de protections
acoustiques, tant au niveau de la
réduction du bruit qu’en matière
d’impact visuel, est effectuée.
Les alternatives sont ensuite présentées
aux riverains. Le rendu audiovisuel
compréhensible par tous permet
d’initier une démarche citoyenne.
Situation
existante
Situation
après
insertion
d’une
autoroute
urbaine
Un hall d’assemblage tel que celui d’Airbus requiert un
confort de travail et une ergonomie visuelle très importants.
L'optimisation des postes de travail est possible par la
simulation physique et la restitution au travers des outils
mis en place.
Représentation du hall d’assemblage
de l’A380 en fausses couleurs,
traduisant les niveaux de luminances
des surfaces. Objectif : optimiser le
système d’éclairage (naturel/artificiel)
pour que les gradients thermiques sur
les différentes pièces de l’avion en
cours d’assemblage respectent le cahier
des charges. Des phénomènes de
dilatation thermique trop importants
seraient néfastes à la qualité exigée
pour l’assemblage.
Représentation visuelle
du hall en vraies
couleurs. Objectif :
optimiser l’ergonomie
des postes de travail.
Le cheminement d’un projet
Comprendre
Préciser
L’immersion permet d’appréhender l’impact du projet,
son intégration dans le site, son incidence
architecturale. Elle assure ainsi une compréhension fine
et partagée du projet.
La possibilité de modifier des "objets" de l’ouvrage
et d’en mesurer instantanément les incidences
multicritères autorise et facilite les compromis
nécessaires des choix de conception lors de revues
de projet.
Simulation de la qualité de l'air.
Simulation de ventilation dans une salle de réunion.
Valider
Communiquer
La démonstration des caractéristiques techniques au
travers de systèmes de restitution scientifiquement
valides permet au maître d'ouvrage de valider
l'adéquation à son besoin, à la réglementation et à
des exigences spécifiques.
La restitution visuelle et sonore en 3D, associée à une
navigation libre validée en salle immersive, est un
nouveau mode de communication d’information et de
concertation autour des projets dans une démarche
citoyenne renforcée.
Représentation de la pollution atmosphérique.
Représentation d'un projet d'aménagement urbain.
La maquette numérique :
un processus stratégique
La modélisation et la
représentation des ouvrages via
la maquette numérique du
projet s’avèrent aujourd’hui
stratégiques : d’une part, parce
que la maquette numérique
permet de comprendre et de
valider un projet en le
visualisant et en simulant son
comportement face aux
phénomènes physiques
habituels ou exceptionnels ;
d’autre part, parce que la
maquette numérique devient un
vecteur d’échange et de partage
d’informations entre les acteurs
d’un projet de construction.
Grâce à son unicité, sa
disponibilité, sa fiabilité et ses
différents processus de contrôle
(manuels ou logiciels) par les
acteurs, elle conduit à une
réduction significative des coûts
de gestion de l’information et à
une forte amélioration de la
qualité des ouvrages.
En associant la maquette
numérique aux possibilités de la
Réalité Virtuelle, le CSTB apporte
son concours aux maîtres
d'ouvrage (collectivités
territoriales, aménageurs...),
architectes, bureaux d’étude,
industriels et entrepreneurs pour
une meilleure adéquation du
projet au besoin, pour
l’amélioration du bien-être et de
la sécurité dans les bâtiments.
Simulation environnementale d'une place urbaine : nuisances sonores générées par le trafic.
Outils de terrain
Outils de CAO
Photos aériennes
Orthoplan
Modèle numérique Terrains
SIG
Modèles 3D DXF,
DWG, IFC
Prétraitement
Simulation de la qualité de l'air.
Un son et une image
scientifiquement valides
Si l’exactitude n’est pas de rigueur pour les applications
virtuelles liées au spectacle (où seules l’illusion et la
création d’impressions artificielles pour distraire
comptent), il en va autrement pour les projets de
construction ou d’aménagement urbain. À cette fin, les
ingénieurs de la Salle immersive Le Corbusier utilisent :
P pour le terrain : des photos satellite, des orthoplans
issus, par exemple, de l’IGN,
P pour l’ouvrage : les données directement issues des
logiciels de CAO,
P pour la simulation : les données du projet
(caractéristiques des matériaux, sources sonores,
pollution, conditions climatiques…) modélisées par
les experts métier du CSTB.
Simulation des conditions de confort thermique dans un bâtiment.
Utilisation d'une échelle de couleurs.
Le son est restitué tel que le micro ou l’oreille l’enregistre, l’image telle qu’elle est perçue par l’œil ou calibré
par l’appareil photo. En d’autres termes, les sons et les images sont restitués de manière objective, tels qu’on
les retrouvera dans la réalité.
Des équipements les plus en pointe
Un super
calculateur
graphique avec
14 processeurs
et 3 cartes
graphiques.
Un système de sonorisation
global de la salle.
Trois vidéo-projecteurs à tubes
cathodiques à phosphore rapide
pour la stéréoscopie.
Un écran conique
(4,6 m x 2,8 m) dont la
forme a été calculée
pour minimiser l’impact
sur l’acoustique de la
salle.
Quinze sièges
amovibles, dont trois
équipés d’un système
individualisé de restitution
de son spatialisé en 3D
(brevet CSTB).
Une large palette d’expertises
P Mise en valeur dans un environnement 3D avec
navigation libre.
P Simulation :
P des ambiances sonores : acoustique extérieure
(prise en compte des nuisances sonores liées aux
infrastructures de transport), acoustique intérieure
(restitution sonore dans un bâtiment), carte
de bruits,
P des ambiances lumineuses,
P des
ambiances climatiques (dans les espaces
ouverts et semi-ouverts),
P des mouvements d’air et de pollution (automobile,
industrielle),
P de l'évolution de l’aspect des façades au cours du
temps en fonction de la déposition des salissures,
P du confort thermique et des consommations
énergétiques d’un bâtiment,
P de l’évacuation des personnes en cas d’urgence
(incendie, alertes, etc.).
Les configurations types
Dialoguer autour du projet
Organiser la revue de projet
Participants :
Équipe projet
Participants :
Équipe projet, client
Objectifs :
Préciser, valider
Objectifs :
Comprendre, valider
Favoriser la concertation dans la salle ou à distance
Participants :
Équipe projet,
client, utilisateurs
Objectif :
Communiquer
Internet,
réseau
haut débit
Visioconf renc e
290, route des Lucioles - BP 209 - 06904 Sophia-Antipolis Cedex - Tél : 04 93 95 67 00 - Fax : 04 93 95 67 33
PARIS - MARNE LA VALLÉE - GRENOBLE - NANTES - SOPHIA ANTIPOLIS
C E N T R E S C I E N T I F I Q U E E T T E C H N I Q U E D U B AT I M E N T
4 avenue du Recteur Poincaré - F-75782 Paris cedex 16
Tél. : 01 40 50 28 28 - Fax : 01 45 25 61 51 - www.cstb.fr
Novembre 2004 - 2 000 ex. - Crédit photos : Vincent Bourdon
DÉPARTEMENT TECHNOLOGIES DE L’INFORMATION ET DIFFUSION DU SAVOIR