Equipex Irdive : « La recherche en SHS nécessite des infrastructures technologiques lourdes » (F.Vidal)
L’espace de réalité virtuelle « Tore » (the open reality experience) « montre que la recherche en SHS
Sciences humaines et sociales
nécessite aussi des infrastructures technologiques lourdes », déclare Frédérique Vidal, ministre de l’Esri
Enseignement supérieur, recherche et innovation
, à l’occasion de l’inauguration de cet équipement, le 12/02/2018 à Tourcoing (Nord). « C’est pourquoi 5 M€ [parmi 25 M€ de crédits de base affectés aux laboratoires dans le budget 2018] sont alloués spécifiquement pour les laboratoires en SHS », ajoute-t-elle.
« Tore » est un écran de visualisation stéréoscopique interactif de haute définition intégré à l’Equipex
Equipement d’excellence
Irdive (Innovation-research in the digital and interactive visual environments), une plateforme technologique dédiée aux recherches en SHS, portée par l’Université de Lille, le CNRS
Centre national de la recherche scientifique
et Inria
Institut national de recherche en informatique et en automatique
et lauréate du PIA
Programme d’investissements d’avenir
1 en 2011.
Le projet, qui a nécessité un investissement de 2,5 M€, visait à « concevoir une solution de réalité virtuelle innovante et unique sur le marché, permettant à l’utilisateur d’évoluer dans un environnement virtuel totalement immersif, sans angles visibles ».
L’Equipex et son espace de réalité virtuelle Tore « sont des preuves que l’on se trompe quand on pense que les SHS ne peuvent pas être vecteurs d’innovation », déclare la ministre, qui décrit les trois axes de sa politique pour favoriser l’innovation :
• « accélérer l’entrepreneuriat en levant les freins,
• structurer le paysage autour de campus d’innovation,
• mieux connecter la recherche publique et le monde de l’entreprise. »
Frédérique Vidal considère Irdive comme « un exemple de la raison d'être des Equipex : être au meilleur niveau mondial, avec le potentiel pour devenir un flagship pour la recherche transdisciplinaire ». Et souligne le fait que cela « est possible grâce aux collaborations et à l’alignement des financements ».
« Il faut savoir décloisonner pour aborder des thématiques de recherche nouvelle », déclare la ministre, qui considère que « la révolution numérique enrichit les pratiques ».
« Un positionnement de pointe »
L'équipement Tore est un écran à double courbure qui occupe un volume de 4 m de haut sur 8 m de large, pour une profondeur d’environ 4 m. Les environnements virtuels 3D peuvent y être explorés sans interruption visuelle sur 180 degrés.
La forme de l’écran du Tore a été conçue afin d’aboutir à :
- une amélioration du confort d’utilisation,
- une diminution de la fatigue du système visuel,
- un renforcement du sentiment d’immersion et de « présence » (le fait de se sentir présent dans un environnement qui n’est pas celui du monde réel, mais véritablement celui suggéré par l’information affichée sur l’écran).
L’espace de réalité virtuelle est ouvert aux chercheurs, aux entreprises, aux artistes et au public. L’immersion à l’intérieur peut être simultanément partagée par plusieurs utilisateurs et l’espace peut accueillir jusqu’à une vingtaine de personnes.
« Pour comprendre l’originalité du Tore par rapport aux solutions actuelles, il faut le mettre en perspective au regard des autres dispositifs disponibles (casque Oculus Rift, HTC Vive…) et solutions industrielles immersives », déclarent les partenaires.
Selon eux, les casques de réalité virtuelle -outils technologiques individuels- « favorisent le “mal de mer numérique“, offrent souvent un champ de vision réduit, coupent pour la plupart totalement de l’environnement physique dans lequel on se trouve, ne sont pas adaptés au travail collaboratif (qui nécessite une réelle coprésence des collaborateurs), et ont encore une longue route technologique à parcourir avant d’offrir une interaction mixant de façon satisfaisante réalité virtuelle et monde réel… »
En comparaison, les systèmes immersifs :
- « apportent des solutions technologiques pour l’immersion et l’interaction dont l’exploitation par les entreprises tend à se généraliser dans de nombreux domaines (bâtiment, industrie mécanique, urbanisme, organisation de chaînes de production …),
- et favorise les collaborations entre la recherche et le monde économique. »
Ce type de dispositif a également des inconvénients : « Coûteux, ils nécessitent un espace important pour l’installation, demandent des développements technologiques spécifiques et ne sont pas transportables. »
L’Equipex Irdive
L’Equipex Irdive (équipement d’excellence recherche et innovation dans les environnements visuels numériques et interactifs") portée par le CNRS, Inria et l’Université de Lille, est une plateforme technologique innovante dont le but est de promouvoir les recherches pluridisciplinaires en sciences humaines et sociales, prenant appui sur les technologies du numérique.
Elle réunit six équipes de recherche ainsi que la MESHS (Maison européenne des sciences de l’homme et de la société).
La plateforme contient des équipements de pointe pour l’étude de la perception (oculomètre), des interactions (mocap), des bases neurales de l’expertise (NIRS et EEG), et des émotions (caméra thermique), face à des contenus présentés sur un écran de visualisation stéréoscopique interactif de haute définition et de conception inédite (Tore).
Les caractéristiques et performances techniques du Tore
- Les environnements virtuels 3D peuvent y être explorés sans interruption visuelle sur 180 degrés, dans toutes les directions du regard.
- Une image de haute définition (rétroprojection de 20 vidéoprojecteurs WUXGA 120 HZ avec une densité d’affichage de 1mm/pixel) projetée à une distance sensiblement constante par rapport à l’utilisateur.
- Un son spatialisé ambiphonique sur casque audio.
« Il est installé sur le site de la Plaine Images, dans une salle dimensionnée pour permettre à la fois un confort visuel et la possibilité de collaborer à plusieurs personnes », indiquent les partenaires.
Les étapes de la fabrication du Tore
- La surface de projection est composée d’éléments acryliques en forme de pétales collés avec de l’acrylique liquide. Une fois le matériau durci après refroidissement, l’ensemble a été poncé pour obtenir une surface homogène sans jointure visible. Au total, ce sont 10 écrans de 30 mm d’épaisseur (dont 8 courbés) qui ont été livrés sur place avant d’être assemblés. Antycip Simulation (intégrateur de solutions de réalité virtuelle, de salles immersives 3D et spécialiste européen de logiciels de simulation) a dû concevoir un outillage sur mesure permettant cet assemblage.
- Les équipes d’Antycip ont ensuite testé différentes couches de projections appelées « coating » avant d’opter pour celle qui offrait les meilleures performances.
- Une fois montée, la structure a été complétée par 20 projecteurs Tri-DLP Christie. Les logiciels classiques de warping et blending n’ayant pas été conçus pour gérer une telle surface utilisant 20 canaux de projection, Antycip a développé un plug-in unique et adapté au TORE via son partenaire d’auto calibration.
- La dernière étape consistait à intégrer le tracking dans la solution finale. Ici, Antycip Simulation a sélectionné des lunettes 3D actives permettant de restituer au mieux le contenu haute résolution et haute fréquence.
Les étapes de la construction du Tore
3 novembre 2012
27 mai 2013
25 août 2016
27 octobre 2016
20 septembre 2017
12 février 2018
Les applications de la réalité virtuelle et du Tore
En sciences et technologies
- de nouveaux types d'écrans qui déforment moins l’image projetée ;
- de nouveaux algorithmes permettant de compenser efficacement les déformations de l’image et autres artefacts ;
- de nouveaux périphériques pour l’interaction (manettes, tracking 3D, message vocal…) permettant de présenter un point de vue différent en fonction de la position du spectateur en temps réel pour l’aspect affichage de l’image ;
- de nouveaux développements en infographie pour la création et la production des images numériques (textures, palette de couleurs, etc.) offrant un niveau de rendu le plus proche possible de la réalité et des modes d’interaction intuitifs et naturels.
En biologie et santé
La réalité virtuelle est utilisée pour la formation des médecins, soit pour l’assistance pendant un acte médical, soit encore en neuropsychologie et psychologie de la santé pour le diagnostic et la rééducation de patients souffrant de pathologies neurologiques ou psychiatriques.
En sciences humaines et sociales
La réalité virtuelle est utilisée pour étudier les processus cognitifs et affectifs en environnement contrôlé. Dans les humanités, en histoire ou archéologie par exemple, la réalité virtuelle permet d’afficher des espaces non visibles (cité enfouie et détectée par des radars) ou disparus (reconstitution du pont Notre Dame de Paris au XVIIIe siècle).
« En plus des enjeux scientifiques propres aux sciences historiques et de l’antiquité, ces projets ont pu montrer tout l’intérêt qu’il y a, pour les chercheurs comme pour le grand public, d’utiliser la réalité virtuelle comme support des investigations scientifiques. L’enjeu économique peut également devenir rapidement très important avec une demande grandissante de la part du grand public. »
Dans le domaine des arts numériques
Le Tore permet de créer des environnements virtuels très réalistes et dans une dimension inédite.
De plus, il est possible de faire interagir un acteur ou un danseur avec l’environnement visuel qui l’entoure. Cela permet d’envisager des spectacles en art numérique très innovant.
En architecture
Il devient possible de créer des environnements permettant d’illustrer de façon très réaliste différents projets d’aménagement de bâtiment ou du territoire.
En psychologie
Il devient possible de créer des environnements modulables (situation de travail, déplacements dans un espace, représentation d’un environnement du quotidien…) et de tester les réactions et interactions d’un individu face à cet environnement, et ceci de façon parfaitement contrôlée.
Centre national de la recherche scientifique (CNRS)
Le CNRS est le principal organisme de recherche français.
Catégorie : Organismes publics de recherche
Entité(s) affiliée(s) :
- CNRS Innovation (CNRS Innovation)
- Institut de l'information scientifique et technique - INIST (Inist)
Adresse du siège
3 rue Michel-Ange75794 Paris Cedex 16 France
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Fiche n° 1955, créée le - MàJ le 24/04/2024 à 14:46
Institut national de recherche en informatique et en automatique (Inria)
Inria est un organisme de recherche dédié aux sciences du numérique.
Catégorie : Organismes publics de recherche
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Fiche n° 1987, créée le 05/05/2014 à 12:32 - MàJ le 24/04/2024 à 11:07
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