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Transports

Marvest : des simulateurs pour les salles de commandes et les passerelles de navires, toujours plus réalistes

Mer Méditerranée, 

Copyright Optis

Des simulateurs navals toujours plus réalistes intégrant le son 3D et les effets météorologiques pour une réalité virtuelle renforcée

Le projet Marvest a été labellisé par le pôle Mer Paca. Il a été aidé dans le cadre du 5e appel à projets du fonds unique interministériel (FUI)

Le contexte 

Les simulateurs de navires sont largement utilisés que ce soit pour l’entrainement à la navigation ou lors de la création d’un navire. Les concepteurs de navires expérimentent les futures salles de commandement et les passerelles dès leur conception, grâce à la simulation sur ordinateur. Des salles de réalité virtuelle destinées aux transports maritimes sont alors utilisées. Plus qu’un simple écran, ces salles affichent des images en grandeur nature disposées sur 4 à 6 écrans répartis à l’intérieur d’un cube. Les concepteurs ont l’impression d’être immergés dans une vraie salle de commande. Ils peuvent tester les commandes, apprécier les couleurs, les matériaux. Ils identifient des zones de basse visibilité, voire des obstructions. Ils testent ainsi le champ de vision, les réflexions, l’éblouissement par le soleil. Jusque-là, ces simulateurs manquaient toutefois de réalisme. Ils rendaient l’appréciation de l’efficacité difficile. Dans le cas d’un simulateur d’entrainement, cette appréciation pouvait même être périlleuse, car les conditions testées demeuraient assez éloignées des conditions réelles.

Les objectifs

L’objectif du projet Marvest a été d’accroitre le niveau de réalisme des images de synthèse affichées dans les simulateurs et salles de réalité virtuelle. La lumière, le son et les propriétés des matériaux devraient être mieux pris en compte pour que les utilisateurs aient la sensation d’être dans des conditions réelles.

Les partenaires

  • Le porteur du projet est la société Optis, PME toulonnaise éditrice de logiciels physico-réalistes pour la simulation optique.
  • Genesis, PME aixoise,  est éditeur de logiciel de simulation et de synthèse sonore
  • ECA intervient par l’intermédiaire de sa filiale Eca Faros (PME) à Lannion, est spécialiste des simulateurs.
  • Clarte, le Centre de Réalité virtuelle de Laval
  • CERV-ENIB : Ecole d’ingénieurs de Brest spécialistes de la perception sonore. 

Travaux menés

Les travaux ont été réalisés dans le but :

  • d’accroitre le réalisme visuel et sonore dans les simulateurs navals en y intégrant des technologies basées sur la physique associées à des données mesurées
  • d’utiliser les technologies de la réalité virtuelle afin de renforcer le réalisme et la sensation d’immersion
  • de développer une approche nouvelle qui permettra aux utilisateurs de prendre des décisions sur des critères objectifs et quantifiables

Afin de recréer un environnement de navigation réaliste, il a donc été important de mesurer les propriétés physiques des matériaux et des sources de lumière.  En prenant en compte ces mesures dans leurs simulations, Optis a pu modéliser avec beaucoup de réalisme les éclairages, les bouées, le ciel de jour, de nuit.  Les simulations prennent en compte les conditions météorologiques telles que le brouillard et la pluie.  ECA a conçu et réalisé un poste de navigation avec commandes génériques, un poste cartographique électronique et un poste radar. Il a intégré les modélisations de lumière fournies par Optis et de son fournies par Genesis pour créer et perfectionner un simulateur de passerelle. L’ENIB a développé et caractérisé la prise et restitution sonore pour permettre de représenter le son le plus efficacement possible. Clarte a intégré et validé les simulations d’Optis et de Genesis dans leurs systèmes immersifs de réalité virtuelle.  

Premières retombées technologiques et économiques

  • Produits, prototypes, démonstrateur, services issus de la R&D

Les travaux ont permis un meilleur niveau de réalisme des simulateurs de commandement de navire. Ils rendent les conditions d’entrainement plus réalistes et donc plus efficaces. La modélisation de l’œil humain en temps réel a permis la perception des couleurs, des reflets et éblouissements tels qu’ils seraient réellement perçus par l’utilisateur du simulateur. La simulation sonore en 3D permet d’entendre les bruits tels qu’ils seraient perçus dans le vrai environnement de la passerelle. Les applications potentielles de cette technologie sont finalement nombreuses. La simulation de toute sorte de système à grande dimension : les avions, les trains, les bâtiments ou encore les navires de grande plaisance. De plus, la simulation sert également à former leurs utilisateurs ainsi que les techniciens qui effectueront les opérations de maintenance sur le futur avion (train, bâtiment), ce qui élargit d'autant leur périmètre d'utilisation.

  • Création d’emplois : 8 ingénieurs
  • Perspectives technologiques et commerciales 

La technologie issue du projet a été présentée à des clients potentiels en France, aux États-Unis et au Japon.  Les compétences acquises par chaque partenaire ont permis à chacun de développer son savoir-faire et son offre technologique. Ce nouveau savoir-faire est présent dans les produits des différents partenaires du projet.  

Les pôles de compétitivité
DATAR et Ministère de l'Économie, des Finances et de l'Industrie

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