Global Illumination for Fun and Profit

PERF-RV : Plate-forme française de réalité virtuelle


Coordinateur du projet : B. Arnaldi

INRIA

CEA-LIST

Ecole des Mines de Paris

Institut Image / Ensam

LABRI

Laboratoire de Robotique de Paris

LIMSI

ADEPA

EADS CCR

IFP

CLARTE

Dassault Aviation

EDF

Giat Industrie

PSA

Renault

1 Objectifs du projet

1.1 Introduction

PERF-RV est un projet de plate-forme RNTL labellisé en juin 2000. Ce projet est financé par le Ministère de la Recherche. Ce document présente les objectifs et motivations du projet, les différents partenaires, les règles d’ouverture à d’autres partenaires et les actions concrètes menées dans le cadre de PERF-RV.

1.2 Motivations

La nécessaire réactivité des entreprises sur un marché de plus en plus concurrentiel conduit à réduire le temps de développement (Time to market), le coût de l’industrialisation des produits à commercialiser, ainsi que les coûts de formation et de maintenance associés (cost effectiveness). Cette réactivité ne peut se développer qu’au moyen de systèmes informatiques connectés en réseau et intégrant, de façon incrémentale, le monde sur lequel ces entreprises veulent agir. L’évolution des outils informatiques, en matière de rapidité de traitement et de capacité de mémorisation, permet d’envisager la création d’environnements virtuels de plus en plus réalistes, représentant des systèmes manufacturés, anthropomorphes ou naturels, dont le comportement se rapprochera de celui du monde réel. Cette demande de réalité virtuelle s’exprime de façon de plus en plus forte dans les secteurs industriels porteurs que sont l’automobile, l’aéronautique, le transport, l’énergie mais aussi dans l’architecture, la culture et le médical par exemple. Il est apparu nécessaire dans ces conditions de mettre en place une activité de recherche et de développement procurant les nouvelles technologies capables de répondre aux besoins industriels mentionnés plus haut et donc de permettre de faire évoluer les méthodes de travail des utilisateurs finaux grâce à des interfaces plus naturelles et plus avancées.

Nous avons donc proposé de créer une structure de centre d’expérimentation en réalité virtuelle sur la thématique du « Bureau d’Etude du Futur ». Cette plate-forme est destinée à soutenir un programme scientifique sur les trois thèmes suivants :

• 
  Modélisations et Simulations Numériques,
  
• 
  Interfaces et Communications Homme-Machine,
  
• 
  Méthodes, Usages et Perceptions.
  

Ces trois thèmes concourent à définir des méthodes, outils et interfaces communs aux différents domaines d’application mentionnés précédemment. Les défis scientifiques qui sont liés au développement de systèmes de prototypage virtuel sont nombreux et l’on peut citer parmi les plus importants :

• 
  La simulation réaliste en temps réel, qui doit s’appuyer sur de nouvelles méthodes de modélisation numérique ;
  
• 
  L’interaction physique (geste et retour d’effort), imposant l’étude de périphériques innovants ;
  
• 
  Le travail coopératif : interaction multi-utilisateurs en environnement immersif dans un contexte multi-métiers et sur des systèmes immersifs distants ;
  
• 
  L’ergonomie des interfaces.
  

Les dispositifs de visualisation haut de gamme permettant de réaliser des expérimentations en réalité virtuelle sont en forte progression en France, tant dans la communauté de recherche que chez les industriels. Cette progression se fait avec un certain retard sur nos voisins européens et sur les Etats-Unis qui développent ces techniques depuis une dizaine d’années. Cependant, l’usage dans un contexte industriel de ce type de dispositif pose encore de nombreux problèmes et sans que cette liste soit exhaustive, nous pouvons citer les points suivants :

• 
  Sur quel type de système de visualisation l’application industrielle est-elle la plus pertinente du point de vue de l’utilisateur ?
  
• 
  Quelle est la bonne métaphore de présentation des données ?
  
• 
  Avec quel mode d’interaction l’utilisateur va-t-il devoir dialoguer avec ses données/résultats ?
  
• 
  Avec quel dispositif d’interaction va-t-il agir sur ses données ?
  
• 
  Dans quelle mesure le travail coopératif va-t-il permettre d’optimiser et de rationaliser la tâche de l’utilisateur ?
  

Compte tenu de la diversité des solutions possibles, seule l’expérimentation permet aujourd’hui de répondre à ces questions. Ces expérimentations concernent des problèmes industriels concrets qui, dans le cadre de ce réseau, sont confrontées aux utilisateurs des applications industrielles à des fins de validation.

1.3 Objectifs du projet

L’objectif de ce projet de Plate-forme RNTL est d’offrir un cadre permettant d’apporter des réponses aux questions évoquées précédemment. Les principaux points mis en avant par ce réseau sont :

• 
  Mettre en commun les ressources humaines et expérimentales de différents laboratoires et partenaires industriels ;
  
• 
  Offrir différentes plates-formes matérielles (Reality Center, Workbench,…) ainsi que de nombreux dispositifs d’interaction permettant réellement de mener des expérimentations concrètes en réalité virtuelle ;
  
• 
  Fournir un site d’évaluation technologique concernant l’exploitation d’applications interactives et de réalité virtuelle et réalité augmentée ;
  
• 
  Offrir les moyen humains permettant de tester les solutions innovantes issues de la coopération des partenaires ;
  
• 
  Etre ouvert en cours de fonctionnement à des partenaires académiques et industriels souhaitant rejoindre le réseau ;
  
• 
  Factoriser et partager sur les différents sites l’expérience acquise à travers le réseau. Ce partage sera mis en œuvre par des développements coordonnés et partageables permettant de capitaliser les ressources temporellement et géographiquement.
  

Ce projet présente un lien fort avec VTHD projet de plate-forme RNRT concernant les réseaux à très haut débit, en particulier à travers le lien Rennes – Rocquencourt à 2,5 Gb/s. Ce lien qui pourra s’étendre à d’autres partenaires permettra le développement et l’expérimentation de matériels, logiciels et méthodes adaptés aux enjeux de l’ingénierie distribuée du futur (cf action A3 du sous projet 2).

2 Organisation du projet

PERF-RV est porté par un ensemble de partenaires représentant des acteurs du secteur industriel et des laboratoires de recherche. La complémentarité de ce consortium est un des éléments déterminant dans la capacité du projet à atteindre ses objectifs.

2.1 INRIA

L’INRIA intervient dans PERF-RV à travers deux de ses Unités de Recherche : Rennes et Rocquencourt.