Image tirée d’un reportage sur les différents usages de la réalité virtuelle diffusé en 1991 Source: Youtube. Crédit image: © ABC Primetime Live
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Aujourd’hui, les innovations en matière de micro-informatique ont permis de dissiper les problèmes liés à l’ergonomie de ces équipements et leur prix. Influencés par l’industrie du jeu vidéo, ces casques dernière génération sont plus abordable financièrement. Il ne s’agit plus d’un matériel de pointe uniquement réservé aux laboratoires de recherche et accessible par une certaine élite. Cette nouvelle accessibilité au public ouvre la porte à de nouvelles expérimentations dans le domaine de l’architecture. Compte tenu des avancés dans l’imagerie numérique, il est désormais possible de recréer des simulations d’espaces en temps réel très convaincantes visuellement. Même si la réussite d’une expérience de réalité virtuelle ne dépend pas uniquement de sa faculté à représenter fidèlement la réalité, elle permet néanmoins d’offrir des pistes intéressantes pour la représentation architecturale. En effet, il est plus facile d’appréhender la matérialité d’un édifice, son ensoleillement et ses ambiances sur une simulation qui se rapproche d’un aspect visuel réel plutôt que sur des codes de représentation1.
Par contre, la visualisation en temps réel n’a pas attendu le retour de la VR pour continuer de se développer. Plusieurs logiciels à destination des architectes existaient déjà. Des logiciels comme Lumion ou LumenRT, pour ne citer qu’eux, sont censé produire des rendus « photoréalistes » en temps réel. Malheureusement, les capacités graphiques de ces logiciels restent très en deçà de ce que l’on peut retrouver sur le marché de l’image numérique comme le cinéma d’animation ou le jeu vidéo. Ils semblent avoir une dizaine d’années de retard techniquement.
Aujourd’hui, d’autres logiciels sont à notre disposition pour accomplir cette tâche. Ce sont des logiciels ayant fait leurs preuves
1 La représentation architecturale s’est souvent basée sur des codes de représentation afin de retranscrire la matérialité ou l’ensoleillement. On peut citer par exemple tous les types de ha- churages utilisés pour évoquer les différents matériaux sur les plans, les coupes et élévations.
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durant des années puisqu’ils sont spécialisés dans les rendus d’environnement en temps réel : les moteurs de jeu vidéo. Il ne s’agit pas d’outils uniquement réservés à la pratique de l’architecture et de l’urbanisme, cependant ils disposent d’une technologie de pointe suffisamment avancée pour rendre de manière visuellement convaincante des environnements virtuels.
C’est dans ce domaine que se sont spécialisé certains infographistes comme le brésilien Rafael Reis Saliba et son partenaire Daniel Falci, tous deux à l’initiative du studio UE4Arch. Leur travail reprend des architectures célèbres comme la Villa Savoye du Corbusier ou encore le
Pavillon de Barcelone de Mies van der Rohe. Ils exploitent la puissance
de calcul du moteur de jeu Unreal Engine 4 pour mettre en scène des architectures en temps réel qui sont graphiquement équivalentes au rendus en images de synthèses pré calculée.
Image tirée de la visite virtuelle du Pavillon de Barcelone développée par UE4Arch Crédit image: © UE4Arch
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On peut également parler du travail du français Benoit Dereau qui, grâce à son expérience dans la conception de décor pour le jeu vidéo1,
a mis à profit ses connaissances pour la visualisation en architecture. De plus, ses balades architecturales sont également travaillées pour une immersion en réalité virtuelle.
L’enjeu dans une scène en temps réel, contrairement à une image ou un animation calculée préalablement, c’est d’obtenir une optimisation suffisante pour conserver une fluidité de l’image à l’écran. Cette fluidité est, dans le cadre d’une expérience de réalité virtuelle, fondamentale pour assurer l’immersion du spectateur. L’optimisation dépend alors de la quantité de polygones affichés à l’écran. Chaque objet 3D d’une scène virtuelle est composé d’un certain nombre de polygone et plus l’objet sera détaillé et complexe, plus il nécessitera un nombre important de polygones pour être reconstitué numériquement. Par
1 Benoit Dereau a notamment travaillé pour le compte de Arkane Studio, basé à Lyon, responsable du développement de la série de jeux Dishonored. Depuis ses débuts, il a travaillé avec des logiciels de rendu comme V-ray, mais également exploité depuis la mise en libre-service par VALVe du moteur de jeu Source des outils permettant la conception de jeu vidéo. http:// www.3darchitettura.com/benoit-dereau/
Image tirée de la visite virtuelle intéractive Lucid Arch Dreams développée par Benoit Dereau Crédit image: © Benoit Dereau
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contre, l’optimisation pour une image de synthèse ou une animation n’est pas un problème puisqu’elles sont calculées au préalable avant d’être visualisées (pré-calculée). En revanche, pour un rendu en temps réel, il faut atteindre un minimum de 60 FPS (90 FPS dans le cadre d’une expérience de réalité virtuelle) pour que l’expérience soit fiable. Il faut donc trouver un compromis sur le niveau de détail des objets 3D pour assurer la cohérence d’une scène. Des avancées spectaculaires ont été permises grâce à la l’augmentation de la puissance et la vitesse de calcul des cartes graphiques et des processeurs. L’évolution graphique des jeux vidéo durant les 20 dernières années peut en témoigner.
En haut: image tirée du jeu vidéo Tom Raider sorti en 1996 Crédit image: © Eidos Interactive En Bas: image tirée du jeu vidéo Rise of the Tom Raider sorti en 2015 Crédit image: © Crystal Dynamics
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Il est désormais possible d’afficher une grande quantité de polygones sans pour autant affecter la fluidité de l’image. Ces avancées impactent directement la qualité visuelle des environnements virtuels. Ils sont de plus en plus détaillés et restituent un ensemble visuel plus proche de la réalité. Les scènes représentant une architecture ont pour avantage d’avoir une taille relativement réduite par rapport aux grands environnements réalisés dans le cadre d’un jeu vidéo. Elles disposent d’un plus grand degré de liberté pour l’optimisation et par conséquent, cela se traduit par des scènes très finement détaillées.
Dans la partie précédente, nous avons évoqué l’utilisation du moteur de jeu Unreal Engine 4, qui a acquis une notoriété relativement récente sur la toile. Ce succès s’explique par les résultats visuels impressionnants qu’il permet d’obtenir, mais également par un remaniement complet de son interface de travail, rendant le logiciel plus abordable pour ceux voulant s’essayer à la création d’environnements interactifs.
De nombreux moteurs de jeux 2D et 3D sont accessibles gratuitement sur internet depuis plusieurs années déjà. Cependant, il fallait être un passionné ou travailler dans l’industrie du jeu vidéo pour comprendre l’ensemble des fonctionnalités offertes par de tels logiciels. En effet, les moteurs de jeux recoupent un grand nombre d’outils concernant l’animation, les graphismes, la physique ou encore la programmation. Il est donc essentiel d’avoir un bagage de connaissances suffisamment solide pour comprendre les bases de fonctionnement de tels programmes. Quelques forums existent sur internet, mais ils sont généralement réservés aux initiés qui ont déjà domestiqué l’utilisation de ces outils informatiques.
L’avancée majeure a été la mise à disposition gratuite de ces outils de développement à un public plus large. Tout un travail sur