Chez Dassault Systèmes, l’aventure de la RV commence en 1982, soit un an après la création de l’entreprise, avec la commercialisation au niveau national et international de CATIA, logiciel de CAO/CFAO en 3D utilisé pour la modélisation de surfaces et la commande numérique. Très vite ce logiciel occupe une place de choix auprès des industriels de l’automobile. En 1984, il devient le logiciel applicatif leader dans le secteur aéronautique. Il est même adopté en 1986 par Boeing. "L’aéronautique a vu dans la possibilité de concevoir des maquettes numériques une économie phénoménale. Avant cela, tous les aspects prototypage de la construction de l’avion étaient réalisés sur une maquette en bois qui coûtait 1,5 fois son prix !", déclare Arnaud Ribadeau-Dumas.

A partir de 2002, Dassault Systèmes se lance sur le marché du Product Life Management à travers un partenariat avec Toyota Motor Corporation et le groupe Volvo, visant à étudier le cycle de vie des véhicules. Depuis, l’entreprise s’est développée sur ce marché et en est devenue le leader. Dans le détail, la gamme PLM anticipe les processus industriels à venir et offre une vision 3D de l'ensemble du cycle de vie d'un produit, de sa conception à sa maintenance. Le portefeuille de produits PLM comprend donc un ensemble de solutions standard : CATIA pour la conception virtuelle de produits, SolidWorks pour la conception mécanique en 3D, DELMIA pour la production virtuelle, SIMULIA pour la simulation et les tests virtuels et ENOVIA pour la gestion collaborative et globale du cycle de vie, décliné sous la forme de toute une gamme horizontale : ENOVIA VPLM, ENOVIA MatrixOne et ENOVIA SmarTeam.
En termes de marchés, les solutions PLM répondent aux besoins de plusieurs secteurs. Si l’industrie du bâtiment a fait l’objet d’un développement logiciel spécifique mené en partenariat avec Gehry Technologies en 2003, c’est le marketing qui en est le plus friand. "Les professionnels du marketing ont recours à nos outils pour une approche cognitive vis-à-vis des consommateurs. Les contextes d’utilisation sont multiples ; un constructeur automobile simule virtuellement l’intérieur d’un véhicule et observe le comportement des utilisateurs ; un supermarché pour des besoins de chalandise simule en 3D l’intérieur d’un magasin et regarde comment s’y déplace le client ; Procter & Gamble réalise le design d’un shampoing pour voir si son packaging est vendeur, etc.".

La R&D au cœur de la réussite

La part de R&D représentait en 2005 plus de 26% du CA de Dassault Systèmes (534 M€ en 2005), un investissement considérable mais nécessaire pour maintenir la société au rang de premier fournisseur mondial de solutions PLM. Cette démarche de R&D passe notamment par un engagement très sérieux dans des projets collaboratifs telles que les plate-formes PETRA ou PERF RV ou bien encore les pôles de compétitivité, tels que SYSTEM@TIC PARIS-REGION. La RA qui n’est pas le coeur de marché de Dassault Systèmes s’inscrit dans ce cadre de recherche collaborative pour de la vidéoconférence ou des programmes de maintenance de mise en câblage pour l’aéronautique. "Nous explorons peu la RA, car pour les besoins de nos clients elle représente de fortes contraintes, notamment légales. Le port d’un casque toute la journée dans le cadre d’une maintenance assistée par la RA est très fatigant. Il est limité en France et parfois interdit dans certains pays".

Usine Numérique ou la participation active de Dassault Systèmes au Pôle de Compétitivité SYSTEM@TIC PARIS-REGION.

Le projet Usine Numérique de SYSTEM@TIC PARIS-REGION regroupe des partenaires industriels tels qu’Altis Semiconductor, EADS/Airbus, Dassault Aviation, Renault, ou Ilog, ainsi que des centres de R&D (CEA, INRIA, ENS de Cachan etc.). Usine Numérique s'appuie sur les technologies PLM de Dassault Systèmes, ses ressources en R&D et son réseau de partenaires pour apporter à l'industrie un environnement virtuel intégral où tout produit pourra préalablement être développé, fabriqué et maintenu sur ordinateur. "Notre contribution consiste à fournir une plate-forme virtuelle, et à prendre en charge le développement algorithmique et l’acquisition de la géométrie".

Vers un marché de masse

Avec, en 2005, l’absorption de la société Virtools, leader des solutions de développement de contenu interactif riche en 3D, Dassault Systèmes espère voir s’ouvrir de nouveaux marchés en RV et changer sa stratégie. "L’écueil auquel nous sommes souvent confrontés en RV est le volume assez faible de produits vendus. Quand Boeing a besoin de simuler une salle, il nous achète l’outil correspondant et n’y revient plus. Pour nous c’est un one shot. Grâce à la compétence de Virtools, nous comptons nous rapprocher des jeux vidéos pour toucher un marché de masse qui boostera le volume de ventes en RV" conclut Arnaud Ribadeau-Dumas.

En savoir plus : http://www.3ds.com/fr/

Les recherche sont menées autour de 5 thèmes : architecture distribuée, multimodalité (geste, parole, audio 3D, haptique…), mise en correspondance des mondes réels et virtuels, gestion des données complexes ou massives, paradigmes et métaphores interactives. Transversalement, ces thèmes touchent 5 applications : la mécanique des fluides, la bio-informatique (collaboration avec l’IBP de l’Université Paris-Sud 11 et avec l’EBGM de l’Université Paris 7), la Conception Assistée par Ordinateur plus piloté par l’aval, la télé-supervision de véhicule doté d’autonomie et la virtualité, art et design qui est une application émergente. "Nos activités de recherche visent toujours à répondre à des besoins applicatifs concrets, autant pour des applications industrielles que scientifiques. Dans le cadre de la plateforme PERF RV, nous avons mis au point des solutions logicielles pour permettre des interactions multimodales dans des systèmes de RV, en particulier pour combiner "en entrée" la reconnaissance de commandes vocales avec la capture, l’analyse et le traitement des mouvements et des gestes de l’utilisateur. L’application VRAD (Virtual Reality Aided Design) que nous avons développée à cette occasion sur le noyau géométrique OpenCASCADE, démontre l’apport des interfaces multimodales pour la conception immersive et collaborative de formes 3D". Présentée au salon Laval Virtual 2003, cette application de RV-CAO préfigure les organisations de travail que la RV va rendre possible pour les activités de design industriel. Les travaux actuels sur VRAD se poursuivent sur la plateforme CATIA et s’orientent vers la mise au point de paradigmes d’interaction haptique (retour d’efforts et perception tactile) pour la CAO. "Par ailleurs, nous sommes beaucoup sollicités sur la gestion des modalités "en sortie", à savoir les moyens de superviser de façon "intelligente" la combinaison des feedbacks 3D visuels, audio et haptiques en fonction des informations à transmettre à l’utilisateur", indique Patrick Bourdot.

Pléthore de projets…

Parmi les nombreux projets auxquels VENISE participe, les plus structurants sont sans doute SACARI, CoRSAIRe, STREP "Wayfinding" et PERF RV2.

SACARI (supervision d'un véhicule autonome par une interface de virtualité augmentée) est une interface de conduite à distance connectée avec la plate-forme de véhicule semi-autonome de l'IEF appelée PiCar, résultant du projet VARVIC (Vision Artificielle et RV pour le Co-pilotage), un programme pluriformation 2002-2005 de l’Université Paris-Sud 11. Le but de cette action est de développer un système de réalité mixte permettant la conduite à distance d'un véhicule doté d'autonomie. "Dans le domaine de la virtualité augmentée, nous avons conçu une interface immersive pour la conduite à distance, utilisant l'orientation de la tête de l'utilisateur pour piloter en temps réel une caméra stéréo embarquée, tandis qu’une capture-restitution audio 3D vient d’être ajoutée pour améliorer la sensation de télé-présence. Pour la conduite à distance, nous avons réalisé un simulateur de conduite à distance basé sur un modèle physique du véhicule et une interface de conduite semi-autonome. Le tout tourne sur la plate-forme logicielle RTMaps dans le cadre d’un partenariat avec la société Intempora".

CoRSAIRe (Combinaisons de Rendus Sensori-moteurs pour l’Analyse Immersive de Résultats) entre dans le cadre de l’Action de Recherche Amont "Masse de Données, Modélisation, Simulation, Applications" de l’ANR. Basé sur un consortium de 5 partenaires (LIMSI-CNRS, IRCAM-CNRS, EBGM-INSERM, LEI-Paris 5, HAPTION S.A.), ce projet a démarré en 2006. "Outre le leadership du projet, nos contributions y portent à la fois sur la problématique de la multimodalité en sortie (visuelle, audio 3D et haptique) et concerne donc les thèmes de recherche 1, 2 et 3 de VENISE, ainsi que l’analyse immersive de données massives en articulation avec deux applications scientifiques autour de la mécanique des fluides et la bio-informatique".

STREP "Wayfinding" est un projet de trois années soutenu par l'Union Européenne (2005-2008).
Il porte sur le rôle des mouvements de la tête et sur l'impact de la réverbération dans la navigation en l'absence de vision dans un environnement RV. "Aux côtés de Michel Denis et de Brian Katz, ce projet implique les laboratoires de 5 chercheurs reconnus internationalement comme leaders dans le domaine de la cognition spatiale issus d’Utrecht aux Pays-Bas, du Collège de France, du MPI et de l’Université de Tübingen, en Allemagne, de UCL au Royaume-Uni, et de l’université la Sapienza, à Rome", précise Patrick Bourdot.

PERF RV2. Dans le cadre d’une collaboration étroite avec PSA Peugeot Citroën et Vecsys, l’objectif de la contribution du LIMSI-CNRS est de passer à l’évaluation en situation réelle des solutions préalablement investiguées lors de PERF RV. "Dans ce contexte, nos travaux portent sur la conception de systèmes de gestion multimodale des interactions en RV, non plus dans un environnement de développement ad hoc tel que la plate-forme EVI3D de l’équipe VENISE, mais dans des environnements logiciels standards ou commerciaux tels que Virtools. En l’occurrence, nous sommes chargés de la mise au point d’un module de reconnaissance de gestes (captés par le systèmes infrarouge "Finger Tracking" de ARTrack), ainsi que du module de gestion des fusions multimodales de ces informations avec les commandes vocales que produira le système de reconnaissance de la parole de la société Vecsys. In fine, l’évaluation de nos solutions seront réalisées sur les scénarii de tâches industrielles spécifiés par PSA Peugeot Citroën".

Implication francilienne…

Au niveau francilien, le LIMSI-CNRS est d’une part impliqué dans Digiteo Labs, et participe d’autre part au projet SVIC du Pôle SYSTEM@TIC PARIS-REGION. Ce projet a pour objectif de délivrer un système interactif combinant des éléments matériels et logiciels pour permettre de nouvelles formes de collaboration en co-présence ou à distance, grâce à une surface interactive (mur images ou table écran) permettant d’interagir à plusieurs simultanément.

Et européenne…

Enfin, au-delà de sa production scientifique, l’équipe VENISE contribue à la structuration de la communauté RV&A, tant au niveau national qu’européen ."Par delà le fait que je sois l’un des membres fondateurs de l’AFRV, l’équipe VENISE coordonne les quatre laboratoires CNRS impliqués dans le Réseau d’Excellence Européen INTUITION (Network of Excellence on vIrtual reality aNd virTUal environments applIcatIONs for future workspaces) du 6ème programme cadre IST. Associé à IBISC-CNRS (Evry), au LPPA-CNRS du Collège de France (Paris), à l’UMR-CNRS "Mouvement et Perception" (Marseille), et en partenariat avec le CEA-LIST et l’INRIA, le LIMSI-CNRS participe très activement à l’organisation de la communauté RV&A en Europe, de sorte que notre vieux continent puisse jouer un rôle mondial de tout premier plan dans ce domaine d’avant-garde des Technologies de l’Information et de la Communication" conclut Patrick Bourdot.


En savoir plus : http://www.limsi.fr/venise/

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le client de Total Immersion fournit un modèle CAO en 3D sur lequel se greffent les informations, images ou explications. Afin de respecter les 6 degrés de liberté nécessaires à l’interaction, Total Immersion a mis de côté l’acquisition vidéo à l’aide de capteurs pour lui substituer une méthode utilisant deux logiciels : du markerless tracking (analyse d’images), d’un coté et son logiciel de RA D’Fusion® Rendering, de l’autre. Un choix facilité par l’arrivée de caméras HD, très utiles pour les salles immersives. "Nous avons recours à des caméras HD grand public à 2000 ou 3000 € qui fournissent une qualité d’image optimale". D’Fusion® contient l’algorithmie nécessaire à la capture d’image et à l’ajout d’informations. Compatible avec des logiciels de modélisation 3D tels que 3D studio, Maya ou CATIA, il s’installe sur du hardware grand public. "50% des clients nous achètent une licence de D’Fusion® installée sur leurs PC et renouvelable tous les ans avec maintenance à la clé, tandis que nous vendons à l’autre moitié un PC clé en main à forte puissance de calcul sur lequel est déjà installé le logiciel D’Fusion® ".

Mélange subtil entre l’industrie et l’Entertainment

Depuis 2002, en plus de l’early adopter qu’était l’automobile, s’est greffée l’aéronautique. Deux secteurs de marché, qui, aujourd’hui, apportent à Total Immersion 500 k€ pour un CA total de 2,5 M€ et une quarantaine d’employés, fin 2006.

Une autre partie de la clientèle provient du marché des jeux, notamment des parcs d’attraction. « Nous avons apporté notre contribution au miroir interactif du Futuroscope et à d’autres applications immersives. Les utilisateurs se trouvent dans un train et voient défiler un paysage dans lequel peuvent s’ébattre des animaux du futur grâce à des jumelles à travers lesquelles nous projetons la RA. Ces jumelles sont reliées à un serveur caché dans le train ".

Le très fort attrait de la téléphonie mobile constitue un autre vivier potentiel pour la RA. "Pendant le salon international 3GSM qui se tiendra du 12 au 15 Février prochain à Barcelone, nous allons montrer, en partenariat avec Alcatel-Lucent, ce qui pourra être fait en matière d’interactivité RA sur leurs téléphones 3G, aboutissant à l’émergence d’une nouvelle génération de jeux vidéos. Ce segment de marché nous a poussés à mettre au point un logiciel multi plateforme qui s’adapte à toutes les marques de téléphone, en passant directement par l’opérateur".

R&D et évolutions

Tous ces marchés potentiels augurent une évolution fulgurante du CA qui devrait atteindre les 7 M€ en 2007. Rien de cela ne serait possible sans une R&D forte. "Ce sont 4 à 5 personnes qui travaillent à la R&D et nourrissent des collaborations régulières avec l’INRIA de Rennes ou celui de Grenoble. En outre, nous avons été impliqués dans le projet européen Holonics. La R&D et nos récents développements technologiques nous permettent de nous ouvrir de plus en plus aujourd’hui aux applications "mass market", orientées grand public".

En savoir plus : http://www.t-immesion.com

Pour mettre en œuvre le passage de la théorie à la pratique, le laboratoire IBISC s’est doté d’une plateforme de RV&A nommée EVR@. Son idée directrice est de permettre à l’homme d’interagir le plus naturellement et librement possible avec un monde virtuel, ou un site distant. Pour cela, cette plateforme possède un système de projection stéréoscopique de 3,20m x 2,40m, couplé à un système de suivi optique des gestes de l’utilisateur placé devant l’écran.

Répondre à une multitude de besoins

La RA comme assistance à la manipulation d’un robot distant
ARITI (Augmented Reality Interface for Teleoperation via Internet) initié par Samir Otmane, membre de l’équipe RATC et référencé sur le site de télérobotique de la NASA depuis 1999, est une application générique qui permet de manipuler des robots à distance, soit à partir d’une interface web, soit à partir de la plateforme EVR@. Un modèle virtuel du robot superposé sur l’image que reçoit l’utilisateur permet la prédiction du futur mouvement du robot et s’affranchit des contraintes de délais de transmission liées à Internet. "L’utilisation de guides virtuels permet au système d’anticiper les choix de l’utilisateur en lui évitant les fausses manœuvres et en le guidant pour réaliser des tâches sur le site distant nécessitant par défaut beaucoup de concentration", indique Frédéric Davesne.

La RA comme assistance à l’homme de terrain

Le projet AMRA, (RNTL 2002 à 2004 en partenariat avec le CEA-LIST et Alstom), a pour but d’apporter une aide à la maintenance des trains. L’opérateur équipé d’un tablet PC sur lequel est fixée une caméra CCD peut obtenir une aide contextuelle en direct sur la pièce qu’il regarde grâce à l’association, temps réel, image réelle/modèle virtuel de la pièce filmée/base de connaissance.

Le projet RAXENV (ANR Technologies logicielles 2006), mené en partenariat avec le Bureau des Ressources Géologiques et Minières et la Lyonnaise des eaux Suez, va plus loin en portant l’utilisation de la RA en extérieur. L’objectif est de proposer à l’utilisateur des fonctionnalités que l’on pourrait assimiler à un Google Earth portable où les aspects terrain sont fournis par le réel. "Une grande difficulté scientifique réside dans le fait que le système doit pouvoir se localiser dans un environnement dont il ne possède pas a priori de modèle exhaustif".

La Réalité Virtualisée comme moyen d’exploration et d’étude de sites difficilement accessibles

La compétence de l’équipe RATC d’IBISC est sollicitée dans le projet européen VENUS (Virtual ExploratioN of Underwater Site) destiné à des archéologues sous-marins désireux d’étudier des sites d’épaves préalablement filmés et scannés, puis reconstruits en 3D et visualisés, par exemple sur la plateforme EVR@. L’augmentation des images et les méthodes d’interaction 3D collaboratives doivent permettre de faciliter l’accès aux informations du site marin (surimpression contours d’amphores, par exemple) et d’aider au travail collaboratif des archéologues en permettant à plusieurs personnes de partager en temps réel des connaissances sur un même site et de vérifier leurs hypothèses sur la vérité du patrimoine culturel.

Dans la même lignée, le laboratoire IBISC participe également au projet ANR/Audiovisuel et multimédia Digital Ocean initié par la société VirtualDive, qui souhaite rendre possible l’exploration et l’interaction à plusieurs avec le milieu subaquatique. "Les personnes interagissent avec l’environnement virtualisé soit en étant placées devant un système tel que la plateforme EVR@, soit en étant plongées dans une piscine et équipées d’un dispositif multimédia subaquatique spécifique. Des centres de loisir nautiques sont d’ores et déjà intéressés par cette idée originale", conclue Frédéric Davesne.

En savoir plus : http://evra.ibisc.univ-evry.fr