Environnements 3D en simulation de conduite pour la conception de véhicules Vincent HONNET

Environnements 3D en simulation de conduite pour la conception de véhicules Vincent HONNET

Environnements 3D en simulation de conduite pour la conception de véhicules Les moyens de Simulation de Conduite Applications principales Mise en place d une étude type Focus sur les environnements 3D Niveaux de Données Processus de Création Forces et Faiblesses Projet de Recherche en cours Conclusion 2

Les moyens du Centre de Simulation de Conduite Simulateur statique Simulateur dynamique Simulateur StelLab 3

Applications principales Études Scientifiques Évaluation ADAS & IHM associées Évaluation Agrément GMP Évaluation Liaison au Sol 4

Applications principales Peugeot 908 Le Mans (jusque janvier 2012) Sonification Éclairage Présentation de nouveaux véhicules 5

Mise en place d une étude type Les briques d une études Le sujet de l étude Protocole de test Simulateur Circuit Scénarii Véhicule principal Sujets 6

Les niveaux de données Visuelle Représentation 3D dédiée à la visualisation temps réel Physique Propriété physique du réseau (par exemple, l état de surface d une route) Logique Élément signifiant le fonctionnement (la signalisation et les règles) Topologique Éléments géométriques de localisation et de connections (un graphe) JULIEN CHAPLIER, THOMAS NGUYEN THAT, MARCUS HEWATT, GILLES GALLÉE (2010) Toward a standard: RoadXML, the road network database format DSC2010 Driving Simulation Conference 7

Processus de Création: exemple d un site de test Acquisition Photographies au sol Notes Scan 3D CAO et Relevés topographiques Données SIG Photographies aériennes 8

Processus de Création: exemple d un site de test Création du layer Physique Scan 3D d une zone pavée 9

Processus de Création: exemple d un site de test Création du layer Physique Génération du layer Visuel Création du layer Topologique Création du layer Logique 10

Processus de Création: exemple de logique de trafic Mauvaise logique 11

Processus de Création: exemple d un site de test (réalisé à 80%) Simulation 12

Processus de Création: exemple de présentation de véhicules Présentation de véhicules 13

Forces Modélisation Relativement réalistes malgré un manque de détails «j ai vraiment l impression de conduire» Signalisation adaptée au pays Sol décrit ou maillé Données de logique de trafic Données de route nom, type, adhérence, granulosité, etc. Nous avons les 4 types (urbain, autoroute, campagne, site de test) Rendu 60Hz Effets spéciaux possibles (reflets, ombres, bump mapping, etc.) Possibilité de rendu HDR 14

Faiblesses Modélisation Processus de création long et coûteux Manquent encore de réalismes Nombres d objets aux bords des routes Niveaux de détails des objets Routes et bords de routes souvent trop propres Matériaux Souvent pas représentatifs d environnements géographiques réels Limités en surface / longueur Pas géo-référencés Manquent d information pour qualifier le son (notamment de roulement) Pas adaptées à la physiologie du système visuel humain Rendu Cartes graphiques pas toute dernière génération (entre 1 et 3 ans de retard) «Accès» restreints au moteur de rendu pour générer des effets spéciaux 15

Conséquences / Biais Conséquences Limitations pour respecter les 60 Hz Réduction des niveaux de détails Pas ou peu d effets spéciaux (éclairage publique, ombres, motion blur, particules, etc.) Etc. Panoramas 2D pour de faux horizons Utilisation de techniques parfois complexes et longues à mettre en place pour compenser Peu de variations sonores (uniquement trafic et moteur) Biais Contribue à la mauvaise perception des distances, des vitesses, des accélérations Baisse du niveau d immersion visuel et sonore «C est mieux dans les jeux vidéo!» Mal du simulateur 16

Projet de Recherche en Cours Projet SIMVIR Modèles numériques 3D géo-spécifiques pour des simulateurs études / formation à la conduite (routiers et ferroviaires) et la valorisation grand public du patrimoine urbain Dans la lignée des projets TerraNumerica Porte sur: Simulateur statique Les méthodes d acquisition automatique Les méthodes de génération automatique L intégration de paramètres basés sur des critères perceptifs Pour: Une réduction drastique des coûts de production Améliorer la qualité des modélisations Simulateur STELLAB Simulateur dynamique 17

Conclusion Le futur des environnements 3D pour la simulation de conduite Des copies d environnements réels géo-référencés Routes et bords de routes détaillés Adaptés à la physiologie du système visuel humain (Modélisation et Rendu) Des délais et des coûts de réalisation acceptables 18

Merci pour votre attention 19