ST Engineering Antycip installe le plus grand système CAVE de simulation pour piétons au monde à l’université de Leeds
L’intégrateur français a mis en place une installation complexe pour le laboratoire de recherche expérimentale cinématique hautement immersive (HIKER) de l’université de Leeds.
Paris, le 28 octobre 2019 – ST Engineering Antycip, intégrateur français de solutions de réalité virtuelle et de salles immersives 3D, a récemment fait appel à tout son savoir-faire afin de développer les outils d’installation et intégrer le matériel de pointe nécessaires à la création du laboratoire HIKER, pour signer le plus grand simulateur pour piétons de type CAVE au monde.
Permettant aux participants d’interagir avec des environnements urbains et divers types de véhicules, le laboratoire HIKER a été conçu afin de mener des recherches expérimentales en toute sécurité et de manière reproductible à l’aide de nombreuses variables portant sur la conception de véhicules autonomes et de systèmes d’avertissement, la configuration d’intersections et l’interaction des piétons avec des environnements créés de toutes pièces.
Ces recherches permettront en outre aux chercheurs de l’université de Leeds de participer à la conception de villes durables qui répondent aux besoins des futures populations.
Le Pr Richard Romano, directeur de la simulation à l’université de Leeds, avait pour responsabilité de dresser la liste des spécifications du laboratoire HIKER en s’appuyant sur les besoins de son service en matière de recherche.
Il détaille : « Le laboratoire HIKER a été principalement construit pour étudier la manière dont les humains interagissent avec des véhicules traditionnels existants et de comparer cela avec les véhicules autonomes. Le système sera également mis à profit pour la conception d’une variété de futurs systèmes de transport dans le cadre de notre centre consacré à la simulation de ville, Virtuocity. »
« Nous avons utilisé auparavant des dispositifs utilisant des casques de réalité virtuelle afin d’étudier les interactions des piétons avec des véhicules autonomes en guise de préparation pour nos recherches avec le laboratoire HIKER. »
La recherche en matière de transport tient une place très importante au sein de l’université de Leeds, comme en témoigne son institut de recherche en matière de transport (Institute for Transport Studies), actuellement classé douzième à l’échelle internationale. Le groupe de recherche en matière de sécurité et de facteurs humains (Human Factors and Safety) de l’institut se consacre à la conception de systèmes de transport axés sur l’humain à l’aide de recherches effectuées sur le terrain et de simulateurs immersifs faisant participer des humains.
« Notre groupe travaille dans ce domaine d’étude depuis plus de 20 ans et a contribué à la conception d’autoroutes intelligentes, de systèmes informatiques de conduite avancés et d’adaptation intelligente de la vitesse, en parallèle des recherches que nous menons sur les véhicules autonomes, explique Romano. Le laboratoire HIKER apporte un avantage supplémentaire à nos simulateurs de conduite et de poids lourds que nous utilisons pour mener nos recherches. »
Le laboratoire HIKER comprend une zone piétonne de neuf mètres sur quatre et dispose d’une résolution graphique adaptée aux caractéristiques de l’œil humain. Ses dimensions permettent une marche naturelle, ce qui améliore la transposition de résultats expérimentaux dans la réalité.
Le dispositif permet de mener des recherches difficiles à mettre en œuvre avec un simple casque de réalité virtuelle, notamment en ce qui concerne les tests effectués avec des téléphones portables, des barrières physiques, des trottoirs ainsi que des refuges pour piétons. De plus, le laboratoire HIKER facilite l’étudie des réactions de participants appartenant à une tranche d’âge plus large et permet d’introduire un plus grand nombre de personnes pour les différentes expérimentations.
En avant, marche
John Mould, directeur du développement commercial d’Antycip, a accompagné l’université dans la définition des besoins pour ce projet, et apporté le soutien nécessaire à sa réalisation, en organisant notamment des démonstrations au Royaume-Uni et en Belgique.
« Après avoir répondu à l’appel d’offre, qui comprenait notamment les exigences techniques, nous avons collaboré étroitement avec le fabricant de vidéoprojecteurs Barco pour présenter le dispositif à l’utilisateur final », explique-t-il.
L’université de Leeds est un client de ST Engineering Antycip depuis plus de dix ans. En effet, cette relation dure depuis l’époque à laquelle la société proposait des outils logiciels commerciaux prêts à l'emploi utilisés par l’université dans ses simulateurs de conduite de pointe.
« Nous étions en contact avec l’université de Leeds dès la genèse du projet HIKER, et les avons aidés à sélectionner les technologies adéquates durant les étapes de l’appel d’offres préalable, affirme Mould. Notre première mission consistait à sélectionner des technologies de projection haute définition capables de travailler avec une distance de projection courte et pouvant être configurées de sorte à créer un couloir virtuel retro projeté de type CAVE d’une longueur inhabituelle et destiné à la simulation pour piétons. »
« ST Engineering Antycip a dû étudier le système de lentille coudée unique de Barco afin que les trajets de lumière compacts requis puissent fonctionner au sein de l’espace de projection physique défini et démontrer les capacités de l’architecture à pulsations afin d’alterner entre la résolution 4K à déplacement de pixels et la résolution WQXGA stéréoscopique afin d’offrir deux modes d’utilisation différents. »
Des écrans Barco ont été préconisés ainsi qu’un grand nombre de vidéoprojecteurs laser F90 de la même marque, capables de produire des images extrêmement détaillées aux couleurs hautement saturées en résolution 4K UHD.
Le choix de ce matériel hautement performant fait, les équipes d’Antycip se sont penchées sur l’aspect logistique de l’installation. Antycip s’est alors appuyé sur sa longue expérience dans la fourniture d’écrans pour systèmes CAVE, dont un grand nombre ont été conçus sur mesure afin de s’adapter aux exigences opérationnelles et techniques les plus spécifiques.
« Notre équipe française avait déjà conçu et fourni un système CAVE allongé, bien qu’elle n’ait pas eu affaire à une si faible profondeur pour les chemins de lumière derrière les surfaces de projection », confie John Mould.
Le cahier des charges du dispositif HIKER imposait l’intégration de deux surfaces latérales de neuf mètres de long : Les écrans en substrat de verre devaient donc être faits d’une seule pièce et correspondre à ces dimensions.
Un revêtement optique spécifique a également dû être appliqué sur la surface des écrans afin de garantir un mélange des bords du contenu de bonne qualité, des angles de vue larges, un contraste élevé ainsi qu’une faible réflexion.
Comme souvent avec ce type de système qui requiert une surface d’une telle dimension, des conditions d’accès peuvent rapidement s’avérer problématiques et dans certains cas, lorsque des substrats solides comme l’acrylique ou le verre sont choisis, la structure d’un bâtiment doit être altérée pour pouvoir y accéder.
« Ce ne fut heureusement pas le cas pour ce projet », confirme John Mould, « même si la dimension des écrans a nécessité une planification méticuleuse lors du processus d’intégration. »
John Burgess, chef de projet chez ST Engineering Antycip, a dû faire face à un défi logistique : trouver le moyen de faire entrer en toute sécurité deux énormes substrats de verre solides (mesurant plus de 9 m x 2,5 m sans l’emballage) à l’intérieur de la salle. Une fois ces substrats installés, l’autre difficulté venait de l’assemblage les composants mécaniques complexes de la structure d’affichage dans l’espace disponible. Afin de gérer au mieux l’espace de la salle, des optiques à lentille de projection ultra courte ont été choisies pour les projecteurs Barco spécifiés.
Hormis les écrans et les vidéoprojecteurs, le laboratoire HIKER nécessitait une matrice de caméras de tracking VICON couplées à un ensemble complet de marqueurs réfléchissants corporels, d’une étagère d’équipements dotés de générateurs d’images PC dédiés ainsi que d’un système d’auto-calibration VIOSO basé sur les caméras.
« C’était formidable de voir le processus de calibration automatique de VIOSO à l’œuvre pour la première fois », commente John Mould. Le système répondait aux exigences requises pour la géométrie et le mélange des bords des quatre surfaces d’affichage. Cette calibration s’est directement appliquée aux vidéoprojecteurs Barco F90, de telle sorte que toutes les corrections numériques pouvaient s’appliquer directement, tout en nous permettant d’alterner entre les différentes résolutions selon l’utilisation. »
ST Engineering Antycip a également fourni une surface de sol amovible et temporaire afin de permettre l’intégration éventuelle de sols intelligents et permettre à la solution de contrôler l’alternance entre ses modes de fonctionnement.
John Mould conclut : « ST Engineering Antycip et Barco ont utilisé nos outils de conception afin de peaufiner une configuration pour cet écran qui réponde aux objectifs de l’université et de créer un environnement immersif de la taille souhaitée, tout en considérant les besoins futurs en terme d’accès et d’entretien. Ces éléments ont été ensuite intégrés pour rendre la conception du système facile d’utilisation.
La combinaison de l’ensemble de ces types de composants est une première, mais nous étions confiants du choix de ces technologies. Avec le recul, nous sommes convaincus que ce dispositif est un atout supplémentaire remarquable pour le campus de recherche de l’université. »
Crédits photos : ©Lorne Campbell - Guzelian
Pour plus d’informations, contactez :
| Alexis Lipoff Media Relations Antycip 3WM Communications Tel : +44 (0)79 49 599 002 Email: alexis@3wmcomms.com | Audrey Zarlenga European Marketing Manager ST Engineering Antycip Tel: +44 (0)1869 343 033 Email: audrey.zarlenga@steantycip.com |
