L’Université de Bath s’équipe d’un CAVE de réalité virtuelle révolutionnaire signé ST Engineering Antycip

Paris (France), le 2 Mars 2020 – Conçu pour explorer la manière dont les gens réagissent à leur environnement, VSimulators est un projet d’infrastructure collaborative entre les universités de Bath, d’Exeter et de Leicester.

Élaboré à l’aide de ST Engineering Antycip, spécialiste français dans le domaine de la conception et de l’intégration de systèmes de réalité virtuelle, ce projet d’un montant de €4,3 millions financé par le Conseil britannique de recherche en ingénierie et en sciences physiques (Engineering and Physical Sciences Research Council – EPSRC), a pour but de modifier la manière dont les bâtiments et structures sont conçus et construits. Les deux VSimulators installés à ce jour dans les universités d’Exeter et de Bath doivent permettre aux secteurs de l’ingénierie, des infrastructures et de l’architecture d’étudier la manière dont les humains répondent à des facteurs externes tels que le mouvement et les vibrations dans les bâtiments et les structures.

Grâce aux VSimulators, les chercheurs seront désormais en mesure d’analyser l’impact psychologique et physique que certains mouvements et environnements différents peuvent avoir sur les personnes. Ce projet permettra de soutenir la recherche collaborative entre diverses disciplines représentées par des ingénieurs, médecins, physiologistes, architectes, biomécaniciens, chercheurs dans le domaine du sport et psychologues.

La plateforme VSimulators de l’université de Bath sur laquelle ST Engineering Antycip a été impliqué, allie projection d’un environnement de réalité virtuelle, chambre d’essai et plateforme mobile pour mesurer les réactions du facteur humain de l’environnement bâti sur la santé, le bien-être et la productivité des personnes.

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La chambre environnementale a été conçue et installée par TAS (Temperature Applied Sciences Ltd), spécialiste de la conception de systèmes de climatisation et de chambres de contrôle climatiques sur mesure, tandis que la plateforme mobile a été conçue et installée par Servotest Testing Systems Ltd, spécialiste de la conception de solutions d’essais mécaniques servohydrauliques sur mesure.

ST Engineering Antycip, spécialiste de la simulation et de la réalité virtuelle, était chargé de créer les environnements de réalité virtuelle 3D du simulateur de Bath. Le contenu créé est projeté sur trois murs, afin de donner une impression réaliste d’un espace de vie et de travail, à savoir un appartement moderne ainsi qu’un bureau avec vue sur une ville constituée de petits bâtiments, ou sur une ville dense constituée de grands immeubles.

Cette plateforme VSimulators de l’université de Bath vient compléter une première installation de réalité virtuelle mise en place à l’université d’Exeter. Les deux installations peuvent être utilisées indépendamment l’une de l’autre, mais il est attendu que de nombreux groupes de chercheurs les sollicitent dans le cadre de leur méthodologie de recherche.

Lors de l’étude initiale du VSimulators sur la réalité virtuelle, et en prenant en compte les contraintes physiques de l’équipement, l’université de Bath avait prévu de mettre en place une solution d’affichage mural ou de projection sur trois des murs intérieurs, plutôt qu’une solution de réalité virtuelle utilisant des casques.

« Le cahier des charges devait inclure toute la suite logicielle et produit pour le tracking, ainsi que deux environnements virtuels internes et deux paysages urbains externes différents dans la pièce, sans que cela interfère avec la simulation », explique le Dr Antony Darby, responsable de la section Génie civil à l’université de Bath. « L’équipement installé dans la chambre devait également pouvoir tolérer les mouvements latéraux et les vibrations commandés par le système de déplacement, et fonctionner dans un milieu extrême pouvant atteindre 40°C et 80% d’humidité relative. »

Julie Lewis-Thompson, responsable commerciale de VSimulators, explique comment l’équipe d’Antycip a trouvé une solution pour relever ce défi : « Antycip a proposé une solution matérielle ne nécessitant qu’une intervention minimale sur la chambre d’essai, grâce à des projecteurs à courte focale installés à l’extérieur et des objectifs traversant le plafond ».

VSimulators a travaillé en étroite collaboration avec Antycip et Make Real en vue de perfectionner les images de réalité virtuelle. Le passage d’écrans d’ordinateur et de casques de réalité virtuelle à un système de projection, comprenant notamment des effets de repliement, pouvait être quelque peu imprévisible, et il a fallu procéder par essais et erreurs afin d’obtenir le résultat escompté. « L’équipe a su s’adapter à nos commentaires et suggestions », se réjouit Antony Darby. « Nous avons constaté de nettes améliorations à mesure que les scènes étaient développées et redéveloppées, tant en matière de qualité et de réalisme des scènes de réalité virtuelle que de la performance du système dans son ensemble. »

Chris Waldron, responsable régional Royaume-Uni chez ST Engineering Antycip, souligne : « Nous avons été ravi de travailler avec l’université de Bath sur ce projet fascinant. Comme pour de nombreux projets de réalité virtuelle professionnels sur lesquels nous travaillons, celui-ci revêtait un ensemble de défis uniques tels que la nature et la taille de l’image, l’espace restreint, l’angle de projection, ou encore la nécessité de prendre en compte les mouvements de la plate-forme. Ces éléments ont permis de dicter le choix du projecteur et de l’objectif, et créé des contraintes techniques afférentes sur lesquelles nous avons dû travailler ».

Antony Darby poursuit : « Nous avions initialement identifié un intérêt certain pour le système et son utilisation par des partenaires proches des secteurs du génie civil, des infrastructures et de l’architecture, mais nous recevons également des demandes provenant d’autres domaines tels que la réalité virtuelle, les technologies médicales, la biomécanique, les équipements de sport, ou encore relevant de questions liées à l’équilibre ».

« Il y a fort à parier que ces nouveaux dispositifs vont contribuer à attirer mais également pérenniser la présence d’étudiants et universitaires au sein des universités de Bath et d’Exeter, notamment à mesure que les connaissances se développent concernant ces installations qui sont aujourd'hui uniques au monde. Il ne fait aucun doute que ces dispositifs seront utilisés dans le cadre de nombreux projets de recherche à venir. »

Crédits photos : ©Université de Bath 

Paris (France), 18th February 2020 – Aimed at providing a means of exploring how people experience and respond to their environment, VSimulators is a collaborative infrastructure project between the University of Bath, the University of Exeter and the University of Leicester.

Created with the help of VR specialist and integrator Antycip, which was responsible for producing and installing the projected virtual reality environments, this £4.8 million project funded by the Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) was designed to change the way structures are created and built. The two VSimulators based at Universities of Exeter and Bath will allow the engineering, infrastructure and architecture industries to investigate how humans respond to factors such as movement and vibrations in buildings and structures.

Additionally, with VSimulators, researchers are now able to analyse how certain movements and different environments affect people psychologically and physically.  This will support collaborative research between a range of disciplines, including engineers, medics, physiologists, architects, bio-mechanists, sports scientist and psychologists, to explore how people respond to their surrounding environment.

The University of Bath VSimulators platform combines the use of projected virtual reality, a climate control chamber and a motion platform, to measure human factor responses from the built environment on people’s health, well-being and productivity.

The environmental chamber was designed and installed by Temperature Applied Sciences Limited (TAS), specialists in designing bespoke air conditioning systems and climatic control chambers, while the motion platform was designed and installed by Servotest Testing Systems Limited, specialists in designing custom servo-hydraulic mechanical testing solutions. Simulation and virtual reality specialist Antycip Simulation was responsible for the creation of the 3D VR environments. The content created is projected onto three walls to create a realistic of living and working in a building space, including a modern apartment and an office with external views of a low rise city or a dense, high rise city.

The University of Bath VSimulators platform compliments a second VR facility based at University of Exeter. Both facilities can be used independently, while it is anticipated that many researcher groups will seek to use both platforms as part of their research methodology.

VSimulators’ initial investigation into VR technology, while taking into account the physical constraints of the equipment, meant that the University of Bath was anticipating a wall-mounted display solution or one that projected on to three of the internal walls, rather than a headset-based VR.

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“We had to include any required tracking hardware and software, as well as two internal virtual environments and two different external cityscapes all somewhere inside the room, without interfering with the simulation,” explained Dr Antony Darby, Head of Civil Engineering at the University of Bath. “The equipment mounted in the room also needed to tolerate the lateral movement and vibrations that the motion system provided, as well as work in hot humid environments - up to 40 degrees Celsius and 80% relative humidity.” 

The Antycip team came up with a solution for this challenge. “Antycip proposed a hardware solution that had minimum intervention on the climate-controlled room, with short throw projectors mounted externally and lenses coming through the ceiling,” said Julie Lewis Thompson, Commercial Manager for VSimulators.

VSimulators worked closely with Antycip and Make Real in order to perfect the VR images. The translation from computer screens and headset VR to projection, particularly with aliasing effects, could be somewhat unpredictable, and required trial and error in order to get it right. “The team responded well to our comments and suggestions,” Antony Darby added. “As the scenes were developed and iterated, there were clear improvements both in terms of quality and realism of VR scenes and the performance of the VR system as a whole.”

Chris Waldron, UK regional manager at ST Engineering Antycip, commented: “Antycip was very pleased to be working with the University of Bath on this fascinating VSimulators project. As with many of the professional grade VR projects that we are asked to work on, this came with a set of unique challenges; the image size and nature requirements, the confined area, the angle of projection, and the need to cope with the movement of the platform, all restricted the projector and lens choices, plus created a set of related engineering prescriptions that we had to work to.”

For the future, both Antony Darby and Julie Lewis-Thompson can see the VSimulators being used throughout many research projects. Antony Darby said: “We initially anticipated significant interest and use by partners in our immediate community from the civil engineering, infrastructure and architecture fields, but we are now also receiving enquiries from partners in other fields such as virtual reality, healthcare technology, balance related issues, biomechanics and sports equipment.

“It’s almost certain that these new devices will help to both attract and retain students and academics at Universities of Bath and Exeter, particularly as the knowledge grows regarding what are now globally unique facilities. We have no doubt that these facilities will be used throughout many research projects to come.” 

Picture credits: University of Bath