Démarche des expériences sensorielles (expérience sensorielle II)

L’expérience sensorielle comparant les échantillons réels et virtuels, générés par les différentes valeurs des paramètres mécaniques, s’effectue par un panel sensoriel. Durant chaque évaluation, les évaluateurs du panel sont sollicités pour communiquer chacun un degré de similarité à chaque comparaison entre les échantillons réels et virtuels.

4.2.1 Préparation des échantillons d’étoffes

Durant le test sensoriel, dix-neuf étoffes représentatives, ayant différentes propriétés visuelles et tactiles, notées de T1 à T19, ont été sélectionnées. Cette collection d’étoffes variées et répondant à une problématique propre à une entreprise servent à illustrer la proposition d’un processus de co-création. Ces échantillons incluent des tissus et des tricots. Les caractéristiques principales des étoffes sont décrites dans le Tableau 4-1.

Les échantillons préparés sont des carrés de 20 × 20 cm. Le repassage s’effectue pour que la surface de chaque étoffe soit plate et qu’il n’existe pas de fronces. Ensuite, la

numérisation des étoffes se réalise par un scanner calibré. La densité des fils en chaine est quantifiée pour chaque échantillon, afin d’ajuster, dans le logiciel de CAO en confection 3D, la taille de l’image de l’étoffe pour qu’elle soit la plus authentique possible. Cette densité de fil sert de référence unitaire pour ajuster la représentation de la texture. Deux paramètres standards, soient la masse surfacique et l’épaisseur, sont mesurés.

Tableau 4-1. Caractéristiques des étoffes

Réf. d’échantillon Composition des matières Masse surfacique(g/m²) Epaisseur (mm)

T1 100% coton 92,9 0,1 T2 97% coton + 3% Lyca 133 0,2 T3 49% coton + 51% Lin 188,8 0,3 T4 100% coton 260 0,7 T5 100% coton 99,9 0,2 T6 100% coton 288,3 0,7 T7 100% coton 52,4 0,1 T8 100% coton 281,1 1,2 T9 100% polyester 10,22 0,1 T10 100% coton 120,2 0,3 T11 98% coton + 2% élasthanne 297,3 1,1 T12 100% coton 154,1 0,3 T13 100% coton 415,6 0,9 T14 55% coton + 45% lin 213 0,3 T15 50% polyester + 50% polyacrylique 120,1 0,2 T16 100% polyester 110,6 0,1 T17 100% polyester 228,1 0,4 T18 100% soie 71,8 0,1 T19 98% polyester + 2% lycra 177,5 1

4.2.2 Drapéomètre et tomber du textile

La comparaison des étoffes réelles et virtuelles se réalise par l'usage d’un drapéomètre, car le « drapé » ou « tomber » d’une matière textile est un comportement mécanique qui combine un ensemble de propriétés mécaniques telles que la tension, le cisaillement, les forces de friction ou encore la flexion. Par rapport aux mesures individuelles des propriétés mécaniques, la réalisation du tomber d’un textile sur un drapéomètre est un moyen efficace, simple et également reproductible. Selon la description de la norme [186], le tomber du textile est proposée dans la version la plus simple possible, donc la plus abordable, et cela sans aucune concession envers la précision, la fidélité ou la rapidité des mesures.

Pour un échantillon physique, le drapéomètre est un support, permettant de réaliser le tomber du textile de manière normalisée. Dans notre étude, un drapéomètre en bois a été construit selon la spécification décrite dans la Figure 4-1.

Figure 4-1. Spécification du drapéomètre

Un drapéomètre virtuel 3D a été construit avec la même spécification. Il est utilisé pour réalisation du tomber des échantillons virtuels dans le logiciel de CAO en confection 3D.

4.2.3 Réalisation des représentations réelles des étoffes

Les tombers des échantillons se réalisent sur le drapéomètre physique. Partant du fait que la couleur de chaque échantillon peut être claire ou foncé, nous choisissons alors deux couleurs du fond selon cet aspect afin d'accroître le contraste entre le fond et l’objet observé pour aider les évaluateurs à mieux se focaliser sur le drapé des étoffes : soit noir pour les échantillons clairs et blanc pour les échantillons foncés.

De plus, les tombers se réalisent selon deux modes : statique et dynamique.

Pour le mode statique, chaque échantillon est maintenu d’abord par les mains à plat d’environ 5 cm au-dessus du drapéomètre. Puis nous laissons tomber librement l’échantillon vers le milieu du disque supérieur. Sous l’interaction entre les contraintes externes (gravité, résistance de l’air et le soutien de la drapéomètre) et internes (tension, cisaillement de l'étoffe, …), l’échantillon converge finalement vers un état d'équilibre sur le drapéomètre. Les images de cet état d'équilibre, capturés par un appareil numérique ayant une résolution de 1920 × 1080 pixels via les angles de vue à 0°, 45°, 90°, 135° et vue de haut, représentent bien les caractéristiques mécaniques de l’étoffe (c.f. Figure 4-2).

Figure 4-2. Différentes vues du tomber de l’étoffe réel en scénario statique

En mode dynamique, l’échantillon est fixé d’abord sur le disque supérieur du drapéomètre par 3 épingles, afin d’éviter qu'il se détache du dispositif. Ensuite, nous

déplaçons le drapéomètre solidaire de l’échantillon en suspension sur une distance de 60 cm. Le déplacement du drapéomètre s’effectue sur deux trajets aller-retour à deux vitesses différentes : 2 secondes par trajet pour le premier parcours et 4 secondes pour le deuxième parcours (c.f. Figure 4-3).

Figure 4-3. Le déplacement du drapéomètre pour un mode dynamique

Le choix de deux vitesses de déplacement distinctes s’explique par le fait que l'enjeu pour conduire correctement l'évaluation est que l'étoffe présente des ondulations en cours de mouvement. Les 2 vitesses permettent ainsi de s'adapter à des étoffes de faible (faible vitesse) ou forte (vitesse plus élevée) masse surfacique. Le comportement dynamique des échantillons durant les mouvements est capturé par la même caméra numérique que pour le mode statique d'acquisition du drapé en réglant l’angle de vue à 0°. Les résultats finaux sont enregistrés en vidéo.

4.2.4 Réalisation des représentations virtuelles

Les représentations virtuelles des échantillons sont générées dans le logiciel de CAO en confection 3D pour les deux modes statique et dynamique.

Nous utilisons la même couleur du fond que celle retenue pour la représentation réelle. Le drapéomètre virtuel et une étoffe de taille 20 × 20 cm² sont créées dans le logiciel. La couleur et la texture de chaque échantillon virtuel sont extraites à partir de l’image numérisée correspondante (cf. chapitre 3 §3.2.3). Les correspondances pour le logiciel de rendu intégrant les paramètres mécaniques de l’étoffe étudiée sont identifiés par le test sensoriel selon le plan d’expériences optimisé, présenté dans la section suivante.

Le tomber virtuel en mode statique se réalise exactement dans les mêmes conditions que le tomber réel. Les angles de vue pour capturer le drapé sont également identiques.

En ce qui concerne le mode dynamique, une animation du drapéomètre virtuel est créée pour reproduire le même trajet et la même vitesse que pour le mouvement réel. Le contrôle de vitesse s’effectue par réglage, dans le logiciel d’animation 3D (3D max), des paramètres tels que le nombre d'images et leur fréquence FPS (frames per seconds). Durant la

simulation, l’étoffe virtuelle est également fixée sur le disque supérieur du drapéomètre en usant de 3 épingles virtuelles. L’animation de l’étoffe virtuelle sur le drapéomètre est également enregistrée en vidéo pour se placer dans les mêmes conditions d'observation pour les panélistes.

4.2.5 Déroulement de l’expérience sensorielle II.1

Dans l’expérience sensorielle visant à identifier les paramètres mécaniques des étoffes, les évaluations sont réalisées par un groupe de 6 consommateurs non-entraînés. Le choix d’un nombre restreint de membres, tout autant que leur non entraînement, se justifie par le fait que l’expérience personnelle de chacun, l’apprentissage du monde physique tout au long de la vie à évaluer des écarts entre des images d’étoffes virtuelles ou réelles est pratiquement un caractère fondamental. Ce nombre répond aussi à la situation industrielle où les services de création n’emploient le plus souvent qu’un faible nombre de personnes.

Les images et les vidéos des représentations réelles et virtuelles (c.f. Figure 4-4) sont présentées, de manière comparative, aux évaluateurs selon les principes définis ci-dessous.

(a)

(b)

Figure 4-4. Comparaison entre les échantillons réel et virtuel en modes statique (a) et dynamique (b)

Pour chaque étoffe, nous invitons les panélistes à effectuer un aperçu rapide de toutes les images afin d’obtenir une impression générale de l’échantillon virtuel. Ensuite, ils sont

sollicités pour comparer, de façon quantitative, les différences de comportement des étoffes entre le réel et le virtuel. Dans la comparaison en mode statique (images), les panélistes se concentrent essentiellement sur la forme finale de l’échantillon tombant sous les différents angles de vue, comprenant le nombre, la taille et la distribution des plis. En mode dynamique (vidéo), la comparaison s’effectue essentiellement sur l’amplitude et la fréquence d’oscillations durant le mouvement de l’étoffe. Les panélistes donnent chacun un degré de similarité général lors de la comparaison pour chaque étoffe à l'aide d'une échelle comme indiquée dans le Tableau 4-2.

Tableau 4-2. Echelle de 5 niveaux pour le degré de similarité

Degré de similarité 0 1 2 3 4

Description

linguistique identique proche moyenne différent très différent

Enfin, pour chaque étoffe, la moyenne des degrés de similarité de l’ensemble des images, donnés par tous les panélistes est calculée et considérée comme la différence perceptive de l’échantillon virtuel, correspondant à une combinaison spécifique des paramètres mécaniques, par rapport au réel. L’obtention d’un degré de similarité très faible signifie que le comportement de l’étoffe virtuelle correspondante est très proche de l’étoffe réelle et les valeurs constituant les entrées du logiciel 3D pour la simulation peuvent être alors prises comme souhaitables pour représenter les paramètres mécaniques de l’étoffe réelle.

4.3 Plans d’expériences sensorielles pour identification des paramètres