Paris (France), 26th May 2020 – The University of Huddersfield recently installed a state-of-the-art VR CAVE system at its new Barbara Hepworth Building, named after the famous sculptor. Home of the School of Art, Design and Architecture, the building boasts a 7,500sqm space and is designed to support multi-disciplinary learning. The VR CAVE, housed in the School’s Phidias Lab, was installed by VR integration specialist ST Engineering Antycip (formerly Antycip Simulation) on behalf of its client Roche AV.

Designed to function as an experimental AR and head-mounted display (HMD) facility, the Phidias Lab promotes the development of the school’s digital strategy through encouraging the creation of digital content and immersive VR. It is home to an eight-screen video wall with several modes for exhibiting and presenting, a motion capture area, a feature sound and lighting system and now, a highly advanced immersive CAVE system.

Surrounded by a 16-camera Vicon motion capture system, the CAVE supports a wide range of virtual environment needs. It provides students from a variety of academic subjects the opportunity to develop their design concepts, without the need for potentially expensive physical models or printed material.

Roche AV, an audio-visual specialist and incumbent supplier to the university, was appointed to populate this prestigious new building with modern technologies. They got involved with the immense Phidias Lab project after successfully integrating AV systems within the Oastler building. When assigned the CAVE project, Roche AV called upon VR specialist Antycip to design and deliver the immersive projected display environment.

Antycip was tasked with providing a software platform that uniquely offers the ability to instantaneously bring industry standard applications into a stereoscopic VR environment, saving engineering time and effort while providing a fully interactive and unforgettable virtual experience.

Antycip designed a three-face CAVE, comprising of three solid state Barco F90 laser projectors. Boasting 4K resolution and 3D capability, the projectors are equipped with ultra-short throw lens optics to address the primary front projection face of the CAVE and the wing face positioned on the right side. Both projectors are inverted and enable huge savings on the real estate required for the rear projection throw distance behind the solid specialist rigid acrylic substrate screens.

A third F90 projector utilises a specialist mirror to fold the light path down to the floor, where the content is combined with the two rear projection surfaces, thus offering a truly immersive display environment. Each projector is fed a high bandwidth stereoscopic signal using pure fibre optic based cable links to avoid potential electromagnetic interference.

Vicon spatial tracking cameras are calibrated to offer an interactive volume within the display, so that a dynamic eyepoint can be tracked for a single user wearing the supplied RF synchronised active shutter glasses. This tracking system also supports the interactions from a wireless handheld device, used for navigation within the virtual content as well as to initiate and control any interactive feature activated from the TechViz software while immersed.

John Mould, UK commercial development manager for ST Engineering Antycip's Immersive Display Division, commented, “We listened to the university’s requirements and felt that a three-face CAVE system would offer the perfect medium for immersive visualisation, given their mixed application requirements.”

The CAVE design enables unique folded lens optics to maximise the room’s real estate while offering vibrant high-resolution images to this faceted array. The solution is driven by dedicated PC-image generators with GPUs synchronised in both hardware and software to address the demands of rendering large complex datasets.

Due to the varied use of the CAVE, the university required a system which could be used by students from a range of technical backgrounds and abilities. “We needed to mitigate the need for complicated programming or the use of additional programmes before a model could be viewed in VR,” said Stephen Calcutt, technical manager and co-ordinator for the University of Huddersfield.

“ST Engineering Antycip recommended that we use the TechViz software as its support of native applications such as Solidworks, Navisworks, Revit and Rhino, which are used by the School of Art, Design and Architecture, makes it a vital component of the ease of use system. It allows students to create and instantly display 3D stereoscopic interactive content within the CAVE that is dynamically linked to the applications they know, without having to convert complicated data first.”

TechViz’s compatibility with over 200 industry standard applications makes it a flexible system to use, as it will be able to adapt to the university’s changing requirements in the standard applications it uses for the foreseeable future. Without this vital system, students with no background in VR would find it challenging to get their datasets displayed within the CAVE, as they would have been forced to export or translate the file formats, optimise the rendering performance, and load the dataset into another third party rendering solution that can drive the CAVE.

Additionally, each university department relies on a diverse selection of applications specific to individual subjects and focuses, making it a challenge for a CAVE system to support the specific requirements of each department. The CAVE accepts any OpenGL visual based content, making automatic changes upon the original dataset without the need for reverse engineering. Live changes to the dataset can even be shown within the CAVE.

“Solidworks datasets can for example be opened up in 2D on the Host and TechViz will intercept this application, taking a student’s work straight into the CAVE supporting the spatial tracking system and a host of interactive features as they explore and review their data dynamically in an immersive manner,” explained Mould. “In short, it makes VR easy.”

The installation was implemented during a larger building project, which came with its own obstacles and challenges.

“The nature of the build made this project particularly challenging,” said Craig Pickard, director of projects from Roche AV. “We co-ordinated at a very detailed level with everyone on site in order to be ready on time. Specific planning was required to coordinate with the abundance of trades on site, including floor fitters, electricians, AV engineers and even air-conditioning operatives. We worked tirelessly with ST Engineering Antycip to complete the project in line with the building dates, ready with a working system for the student open day and unveiling of the building.”

The outcome was a VR CAVE which suited the university’s needs perfectly. “ST Engineering Antycip was receptive and cooperative throughout the project to ensure the best outcome,” said Craig Pickard. “The team worked collaboratively with us at Roche AV and the university to deliver the installation.”   “By demonstrating the approach in our HUB demonstration centre in Oxfordshire, the university could see how easy and beneficial stepping into a VR environment is, such as offering instant comprehension of their 3D models. It gave the university clarity on the project’s outcome before completion, and ultimately meant the final outcome was exactly as expected,” Mould said. “Combining our specialist knowledge with that of our partner Roche AV, the university had the reassuring strength of our two companies to successfully deliver this wonderful new asset.”

ST Engineering Antycip déploie un CAVE de réalité virtuelle dernier cri pour l’Université de Huddersfield

Paris, le 22 avril 2020 – L'Université d'Huddersfield a récemment inauguré un système de réalité virtuelle CAVE dernier cri dans le nouveau bâtiment Barbara Hepworth, baptisé en l’honneur de la fameuse sculptrice. Siège de l’École d’art, de design et d’architecture, le bâtiment s’étend sur 7,5 km² et a été pensé pour l’enseignement pluridisciplinaire. Situé dans le laboratoire Phidias de l’université, le système CAVE a été installé par ST Engineering Antycip, intégrateur français de systèmes de réalité virtuelle, pour le compte de son client, Roche AV.

Conçu comme une installation de réalité virtuelle et de réalité augmentée expérimentale, le laboratoire Phidias met en œuvre la stratégie numérique de l’école en encourageant la création de contenus numériques et de  réalité virtuelle immersive. Il comprend un mur de huit écrans destinés aux expositions et aux présentations, une zone de capture de mouvements, un système d’éclairage et sonore unique, ainsi qu’un système VR CAVE immersif de dernière génération.

Entouré d’un système de capture de mouvement Vicon à 16 caméras, le système CAVE peut recréer un large éventail d’environnements virtuels. De plus, il permet aux étudiants de diverses disciplines d’élaborer le concept de leur design sans avoir recours à des supports imprimés ou des modèles physiques potentiellement onéreux.

Spécialisé dans l’audiovisuel et fournisseur attitré de l’université, Roche AV a été contacté pour équiper ce nouveau bâtiment prestigieux des dernières technologies. L’entreprise a pris part à l’immense projet du laboratoire Phidias après avoir intégré les systèmes audiovisuels du bâtiment Oastler. Une fois que ce projet de système CAVE lui a été attribué, Roche AV a fait appel à l’expertise de la société ST Engineering Antycip en matière de systèmes de réalité virtuelle afin de concevoir et de mettre en place l’environnement de projection immersif.

ST Engineering Antycip a eu pour mission de fournir une plateforme logicielle rendant possible l’intégration rapide des applications industrielles standards à l’environnement de réalité virtuelle stéréoscopique, permettant ainsi de réduire la durée et les efforts de conception et de fournir une expérience virtuelle à la fois inoubliable et entièrement interactive.

ST Engineering Antycip a mis en œuvre un système CAVE trois faces comprenant trois projecteurs lasers Barco F90. Dotés d’une résolution 4K et de fonctionnalités 3D, les projecteurs sont aussi équipés d’une lentille à distance de projection ultracourte permettant d’afficher des images sur l’écran frontal et latéral du CAVE. Les deux premiers projecteurs sont renversés, ce qui permet un gain d’espace considérable compte tenu de la distance nécessaire pour les rétroprojecteurs situés derrière les écrans en substrat d’acrylate rigide spéciaux.

Un troisième projecteur F90 utilise un miroir spécial qui redirige le contenu vers le sol, avant d’être fusionné au contenu des deux surfaces de projection arrière, créant ainsi un environnement véritablement immersif. Chaque projecteur reçoit un signal stéréoscopique à haute bande passante à l’aide de câbles en fibre optique pour éviter toute interférence électromagnétique.

Des caméras de tracking  Vicon ont été calibrées afin de donner un volume interactif à l’écran et de suivre ainsi de manière dynamique les mouvements oculaires de l’utilisateur équipé de lunettes à obturation synchronisées par radiofréquence. Grâce à ce système de tracking, l’utilisateur peut interagir avec le contenu virtuel à l’aide d’un appareil portable sans fil, ainsi que démarrer et commander les fonctionnalités interactives en immersion, qu’il peut activer à l’aide du logiciel TechViz.

John Mould, responsable du développement commercial de la division de solutions immersives (Immersive Display Division) de ST Engineering Antycip au Royaume-Uni, souligne : « Nous avons répondu au mieux aux exigences de l’université qui portaient sur des applications variées. Nous avons pensé qu’un système CAVE à trois faces serait le média de visualisation immersive idéal. »

La structure du CAVE permet l’utilisation de systèmes de projection à lentille optique coudée ultra-courte qui exploitent au maximum l’espace de la pièce afin de projeter des images en haute résolution sur les différentes faces du CAVE sans générer d’ombre de l’utilisateur. Cette solution est contrôlée par des ordinateurs dotés de processeurs graphiques générant des images de synthèse, synchronisés aussi bien d’un point de vue matériel que logiciel, afin de répondre aux exigences en matière de rendu de grands ensembles de données complexes.

Étant donné les nombreux usages du CAVE, l’université souhaitait que celui-ci puisse être utilisé par les étudiants, quelles que soient leur formation technique et leurs connaissances. « Nous voulions éviter d’utiliser des programmes complexes ou additionnels avant de pouvoir visionner un modèle à l’aide du système de réalité virtuelle », explique Stephen Calcutt, responsable et coordinateur technique de l’Université de Huddersfield.

« ST Engineering Antycip nous a recommandé d’utiliser le logiciel TechViz, qui prend en charge les applications natives utilisées à l’École d’art, de design et d’architecture, telles que Solidworks, Navisworks, Revit et Rhino, ce qui en fait un composant essentiel pour faciliter l’utilisation du système. Grâce à ce logiciel, les étudiants peuvent créer et afficher instantanément du contenu interactif stéréoscopique en 3D dans le CAVE, qui est lié de manière dynamique aux applications qu’ils connaissent, sans qu’ils aient à convertir au préalable des données complexes. »

TechViz est un système flexible, compatible avec plus de 200 applications industrielles standards. Il pourra en effet s’adapter aux diverses applications standards qu’utilisera l’université à court terme, à mesure que ses besoins évoluent. Sans ce système vital, les étudiants n’ayant aucune connaissance en matière de réalité virtuelle auraient des difficultés à afficher leurs ensembles de données dans le CAVE, se voyant obligés d’exporter ou de convertir leurs fichiers, d’optimiser les performances de rendu et de charger les ensembles de données dans une solution de rendu tierce pouvant commander le CAVE.

De plus, chaque département de l’université se sert d’une variété d’applications spécifiques à chaque matière. Par conséquent, il n’était pas facile de faire en sorte que le CAVE réponde aux exigences de chaque département. Néanmoins, ce dernier prend en charge tout contenu visuel fonctionnant à l’aide de la bibliothèque OpenGL. Toute modification de l’ensemble de données d’origine est donc automatique et s’effectue sans avoir recours à la rétro-ingénierie. Il est par ailleurs possible d’afficher ces modifications en direct dans le système CAVE.

« Par exemple, les ensembles de données Solidworks peuvent être ouverts en 2D sur l’hôte et TechViz interceptera cette application. Il affichera le travail des étudiants directement dans le système CAVE, tout en prenant en charge le système de suivi spatial et de nombreuses fonctionnalités interactives, à mesure qu’ils explorent et examinent leurs données de manière dynamique et immersive », explique John Mould. « En somme, cela facilite l’utilisation de la réalité virtuelle. »

L’installation s’est effectuée dans le cadre d’un projet de construction plus large, qui présentait ses propres défis et obstacles.

« La nature de l’installation a rendu ce projet particulièrement exigeant », commente Craig Pickard, directeur de projets chez Roche AV. « Nous avons coordonné les opérations de manière très détaillée avec toutes les personnes présentes sur le site pour être prêts à temps. En effet, une planification spécifique a été nécessaire pour coordonner ce projet avec les nombreux professionnels présents, dont des poseurs de parquets, des électriciens, des ingénieurs audiovisuels et même des installateurs de climatisation. Nous avons collaboré sans relâche avec ST Engineering Antycip afin de terminer ce projet dans les délais et de nous assurer que le système serait opérationnel pour la journée portes ouvertes et l’inauguration du bâtiment. »

Le résultat : un système de réalité virtuelle CAVE répondant parfaitement aux besoins de l’université. « La société ST Engineering Antycip s’est montrée ouverte et coopérative tout au long du projet afin d’en garantir la réussite », se réjouit Craig Pickard. « L’équipe, Roche AV et l’université ont travaillé main dans la main afin de réaliser l’installation. »

« En se rendant dans notre centre de démonstration au HUB, situé en Oxfordshire, et en découvrant notre approche, l’université a pu constater avec quelle facilité il était possible d’installer un environnement de réalité virtuelle et quels avantages elle pouvait en tirer, notamment une compréhension instantanée des modèles 3D. Cela leur a permis de voir clairement, avant la réalisation du projet, à quoi ce dernier ressemblerait ainsi que de s’assurer que le résultat final correspondrait à ses attentes », raconte John Mould. « Grâce à la combinaison de notre expertise et de celle de notre partenaire Roche AV, l’université a pu compter sur la force de nos deux entreprises pour parvenir à ce fantastique nouvel atout. »

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