Concepts des réalités virtuelles et mixtes appliqués à la construction

Réalité mixte, réalité augmenté, virtualité augmentée, réalité virtuelle: les concepts

Article écrit par Justine Rizkallah

À l’addition du numérique caractérisé par le BIM, la construction moderne a connu une autre technologie contribuant à son changement et son développement. Il s’agit des réalités digitales créant un environnement virtuel/fictif partiellement ou totalement. Leur but essentiel étant la visualisation de l’espace 3D pour une compréhension plus concrète du projet ainsi qu’une meilleure visualisation des ajustements imprévisibles à travers les outils de conception.

Il existe plusieurs types de réalités digitales qui se distinguent par la singularité de leurs méthodes de visualisation et d’interaction avec les objets et l’environnement.

Diagram de Milgram

Le Continuum de Milgram, tirée de Milgram et al., 1994

Le continuum de Milgram présente trois environnements : l’environnement réel, l’environnement mixte et l’environnement virtuel. L’environnement réel (à gauche) n’est autre que le monde physique dépourvu de toutes entités virtuelles. L’environnement virtuel (à droite) n’est autre qu’une immersion totale dans un espace dépourvu d’entités physique. L’environnement mixte (au milieu) n’est autre qu’une combinaison des deux environnements réel et virtuel. Ici, on distingue deux autres sous-environnements : la réalité augmentée (AR) et la virtualité augmentée (VA).

Réalité Mixte (Mixed Reality) MR

Elle se définie comme étant la superposition de l’environnement virtuel (modèle 3D) et l’environnement réel. Cette superposition est rendue possible et immersive avec l’utilisation non seulement des tablettes mais aussi des outils de visualisation de pointe tels que le casque Hololens de Microsoft ou bien autres lunettes spécifiques. À titre d’exemple, il s’agit sur un chantier de superposer des éléments de la maquette numérique à l’existant ou bien au déjà construit. Ainsi, la réalité mixte permet de projeter ce qui est prévu en phase de conception sur ce qui est réalisé en phase d’exécution, permettant ainsi à l’utilisateur d’interpréter de façon efficace les informations physiques et numériques ainsi que les relations spatiales qui les unissent.

Réalité Augmentée (Augmented Reality) AR

La réalité augmentée désigne les systèmes informatiques qui rendent possible la superposition d’un modèle virtuel (3D ou 2D) à la réalité à temps réel. Ses applications sont nombreuses allant du plus simple au plus compliqué. Son but principal est de simplifier l’analyse des informations et d’augmenter la compréhension parfois complexe des situations ainsi que l’anticipation des problèmes.

Virtualité Augmentée (Augmented Virtuality) AV

Dans le sens contraire, la virtualité augmentée, consiste à ajouter un contenu physique dans un environnement virtuel. Les mêmes outils de visualisation sont utilisés pour mettre en évidence la virtualité augmentée soit les lunettes, les casques etc…

Réalité Virtuelle (Virtual Reality) VR

La réalité virtuelle est définie comme étant l’ensemble des dispositifs technologiques (ordinateurs, écrans montés sur la tête, écouteurs, gants de détection du mouvement) créant des simulations électroniques et permettant à l’utilisateur d’interagir dans des situations tridimensionnelles réalistes ainsi crées.

L’existence de la réalité virtuelle est alors liée à l’apparition des premiers casques de réalité virtuelle au début des années 90 par la NASA où l’interaction se faisait par un système haptique (seulement par le toucher). Les casques ont été développés afin d’optimiser l’expérience de la réalité virtuelle jusqu’à la création de l’oculus VR nommé oculus rift par Palmer Luckey en 2009.

La réalité virtuelle permet donc à une personne de vivre une expérience d’immersion et de mener une activité senso-motrice dans un monde artificiel grâce au casque ou autres dispositifs qui assurent une immersion basée sur le principe d’affichage en 3D stéréoscopique dans le but de placer l’utilisateur dans le monde virtuel généré par une machine.

Il y a des études qui ont défini deux catégories principales de réalité virtuelle basée selon le matériel requis et le réalisme prévu : le système de réalité virtuelle orientée de bureau et le système de la réalité immersive. D’autres études définissent trois types de systèmes de réalité virtuelle basés sur le degré de présence et le niveau d’immersion et ceci selon les dispositifs d’entrée et de sortie utilisés : la réalité virtuelle non immersive, semi-immersive et entièrement immersive. Plus la réalité virtuelle est immersive plus elle est chère et plus elle implique l’utilisateur dans le monde virtuel lui offrant une interaction de plus en plus élevée avec le monde virtuel. Quant à la résolution celle-ci diminue avec l’augmentation du niveau d’immersion.

Conclusion

La réalité virtuelle, la réalité augmentée et la virtualité augmentée sont trois notions fortement liées vu qu’elles appartiennent au même concept sous-jacent « le continuum de la réalité virtuelle » et ne peuvent pas être traitées séparément. Certes, leur application en construction a impliqué beaucoup de changements positifs mais des limitations existent aussi.