Brevet FR2847694A1 — publié le 20040528

La présente invention a pour objet un procédé de visualisation interactive d'espaces réels en trois dimensions. Elle se rapporte d'une manière générale à la visualisation au moyen d'un cédérom d'éléments installés à titre provisoire dans un espace déterminé et est en particulier destiné à permettre la visite virtuelle d'expositions artistiques ou autres, dans des conditions réalistes. Le système qui va être décrit est un outil de communication qui se présente sous la forme d'un cédérom. Il permet de mettre en interaction un lieu d'exposition (architecture) et son contenu. L'utilisateur, visiteur virtuel, retrouve au travers de cette application les oeuvres exposées dans leur lieu d'accueil recréé à l'identique en trois dimensions. Le but est de faire circuler en toute liberté l'utilisateur à l'intérieur de l'exposition, il interagit avec l'ensemble des éléments environementaux, structurels et informatifs (oeuvres, portes, guides, menus déroulants, etc.). Actuellement, il existe essentiellement deux systèmes qui n'associent qu'imparfaitement interactivité et vision en trois dimensions: - Le premier se retrouve dans les jeux vidéo, o l'on peut se déplacer dans un environnement en trois dimensions, et o il existe une certaine interactivité. Cependant, il s'agit d'un système de visualisation précalculée. Cela signifie que l'on ne peut interagir qu'avec certains éléments du décor, déterminés par les concep30 teurs. - Le second système, déjà utilisé sur cédérom permet une interactivité totale, mais dans un univers qui n'est qu'en deux dimensions. -2 On connaît des applications distribuées sous forme de cédéroms permettant la visite interactive d'un musée, généralement réalisés avec un logiciel très répandu connu sous le nom de "Quicktime VR". Ces réalisations ne permettent pas de changer les éléments exposés sans reprendre l'ensemble de l'application et les déplacements virtuels s'effectuent par rotation sur 360 degrés à certains endroits seulement, limités en nombre, le déplacement de l'un à l'autre se pratiquant de façon discontinue. Le système selon la présente invention a pour objectif de remédier à cet état de choses. Il permet en effet de réutiliser le cadre architectural, une fois le lieu d'exposition numérisé, pour présenter d'autres expositions. Il permet de dissocier chaque élément, notamment l'hyperstructure de la structure, ce qui permet, par exemple, de conserver l'architecture du lieu, tout en y insérant de nouveaux éléments. Ceci permet une modification de n'importe quel élément en temps réel et sans avoir à modifier intégralement le programme. Grâce à ce système, l'utilisateur a la possibilité de circuler de manière continue, de regarder à son gré dans toutes les directions, de s'informer et d'interagir avec le monde recréé. Le procédé consiste à réaliser séparément une représentation photographique numérisée interactive du lieu d'exposition permettant de s'y déplacer de manière virtuelle en trois dimensions sans discontinuité et une représentation photographique numérisée en deux ou trois dimensions des objets exposés, de façon à pouvoir réutiliser la même représentation du lieu d'exposition avec les éléments d'autres expositions, les deux représentations étant intégrées et enregistrées sur un cédérom apte à être lu au moyen d'un ordinateur personnel ou d'une borne interactive. La description détaillée ci-après se rapporte à un exemple non limitatif d'une des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La mise en oeuvre d'une application selon le procédé objet de l'invention nécessite deux opérations bien distinctes: d'une part la numérisation en 2847694, -3 trois dimensions du lieu architectural recevant l'exposition et, d'autre part, la numérisation en deux ou trois dimensions, selon leur nature, des éléments exposés. Pour l'enregistrement du lieu d'exposition, des photographies de repérage décrivant l'implantation des éléments architecturaux sont réalisées dans un premier temps afin de restituer sous forme numérique les lieux existants. Les angles de vue doivent fournir des panoramiques larges et variés. Cette phase est complétée par l'acquisition de photographies des matériaux utilisés dans l'architecture (pierre, brique des murs, les pavés des sols, etc...) afin d'habiller le clone virtuel des espaces d'exposition. Après acquisition, ces images de matériaux sont travaillées avec un logiciel de retouche d'images tel que "Photoshop 7" de Adobe. La perspective, les dimensions, le cadrage et les alignements de la chromie de textures sont contrôlés et rectifiés, puis le poids en octets des fichiers est diminué par compression (export en format "GIF", "JPG", "PNG" ou similaire). Avec l'aide des prises de vue générales, mais également des plans d'architecture (mis à disposition par le commanditaire), les différents espaces d'exposition sont dissociés, puis les éléments architecturaux sont élevés un à un afin de restituer fidèlement la géométrie du lieu en trois dimensions, et ce, aire par aire. Cette phase de modification est effectuée dans l'optique d'optimiser les formes géométriques et d'assembler les textures; elle est essentielle car il faut créer une application dont le poids en octets est aussi bas que possible. Elle est réalisée en tenant compte du parti graphique propre au commanditaire (code couleur, charte graphique, conception du visuel), de la hiérarchie générale (sommaire et menus) et de l'interface (navigation et ergonomie) du produit final. Les espaces d'exposition sont alors mis en forme pour permettre la visite virtuelle en continu dans toutes les directions, à l'aide d'un logiciel de type "modeleur trois dimensions" tel que, par exemple, "3D Studio Max" (de Discreet). Les fonctions d'utilisation pour des applications particulières (par exemple passage à un repère par "clic" de la souris de l'ordinateur sur un modèle) sont implantées au moyen d'un logiciel de développement d'applications interactives tel que "Director" (de Macromedia) ou par programmation. Il est également possible d'avoir recours à un programme comme "Flash" (également de Macromedia) pour créer des animations dynamiques en deux 2847694 - -4 dimensions notamment pour les textes. Les gestions d'animation, de déplacement, de collisions au sein de l'environnement trois dimensions sont développées par programmation, de même que l'insertion d'autres médias comme les sons et musiques ou les vidéos. L'application une fois finalisée, est sauvegardée en tant que "brute d'exposition", c'est-à-dire les différentes aires et leurs interactions exemptes d'oeuvres. Pour l'acquisition numérique des oeuvres d'une exposition, afin de restituer l'exposition à l'identique, il est préalablement procédé à des repérages de localisation des oeuvres au sein des lieux (manuscrits et photographiques) . Différentes techniques d'acquisition numériques des oeuvres peuvent être employées: - La photographie, soit directement sur le site, soit en collaboration avec le responsable de l'exposition lors de l'accrochage in situ. - La numérisation par scanner des oeuvres sur catalogue. - L'utilisation de photographies sur cédéroms remis par le responsable de l'exposition. Les images obtenues sont ensuite nettoyées (dans les deux premiers cas cidessus) avec un logiciel de traitement d'images, puis redéfinies en terme de résolution, dimensions et format. Pour les objets en volume telles statues, mobiles et autres "installations" artistiques, il est possible d'utiliser un programme de visualisation en trois dimensions tel que "Quicktime VR". Les oeuvres enregistrées sont ensuite modélisées ainsi que les éléments accessoires propres à l'exposition (socles, cadres, panneaux, installations particulières, etc) puis intégrées dans leurs aires respectives. Cette opération fait appel à un programme tel que "3DS Max 4" pour la modélisation et l'export. Les liens et les interactions des oeuvres sont réalisés en fonction de leur nature à l'aide d'un logiciel de développement d'applications interactives ("Director") avec utilisation des comportements existants, ou par programmation. Ils proposeront des compléments d'information sur les oeuvres, leurs auteurs sous forme de fiches interactives et permettront à l'utilisateur de les visionner, de trouver d'autres sources, d'accéder à un diaporama, etc... -5 Les détails graphiques peuvent être traités dans une conception plus ou moins réaliste selon la demande. Par exemple, pour replacer l'utilisateur dans un contexte qu'il a peu l'habitude de rencontrer dans l'utilisation de jeux vidéo, l'atmosphère du lieu traité peut être rendue de la même manière. Si la volonté du donneur d'ordre est de présenter les oeuvres d'une façon plus réaliste, il est possible d'associer d'autres techniques du type "QuickTime VR", ou d'ajouter de la vidéo, de la musique, des sons, etc pour obtenir ce résultat. Les différents fichiers correspondant aux aires étant finalisés, aux éléments exposés en deux ou trois dimensions et aux interactions, les liens entre chacun d'eux ainsi qu'avec le sommaire général sont établis. L'ensemble est compilé et sécurisé. Un programme d'exécution dit "lanceur" active l'ouverture du sommaire. La totalité des fichiers est finalement copiée sur le cédérom final. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des systèmes similaires. -6 REVENDICATIONS 1 . Procédé de visualisation interactive d'espaces réels en trois dimensions, permettant la visualisation au moyen d'un cédérom d'éléments installés à titre provisoire dans un espace déterminé et en particulier la visite virtuelle en trois dimensions d'expositions artistiques ou autres, dans des conditions réalistes, caractérisé en ce que sont réalisées séparément, d'une part, une représentation photographique numérisée interactive du lieu d'exposition permettant de s'y déplacer de manière virtuelle en trois dimensions, de manière continue dans toutes les directions et, d'autre part, une représentation photographique numérisée en deux ou trois dimensions des objets exposés, de façon à pouvoir réutiliser la même représentation du lieu d'exposition avec les éléments d'autres expositions, les deux représentations étant intégrées et enregistrées sur un cédérom apte à être lu au moyen d'un ordinateur personnel ou d'une borne interactive. 2'. Procédé selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que la représentation du lieu d'exposition est réalisée en combinant des photographies de repérage des éléments architecturaux et des photographies des matériaux tels que pierre, brique des murs ou pavés des sols, utilisés dans l'architecture de façon à habiller le clone virtuel des espaces d'exposition. 3 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les différents espaces d'exposition sont dissociés à l'aide des prises de vue générales et des plans d'architecture pour restituer fidèlement, aire par aire, la géométrie du lieu d'exposition en trois dimensions. 4 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la représentation numérique du lieu d'exposition une fois finalisée, est sauvegardée en tant que "brute d'exposition", c'est-à-dire les différentes aires et leurs interactions exemptes d'oeuvres. -7 . Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que l'acquisition numérique des oeuvres d'une exposition est réalisée par photographies prises directement sur le site ou par numérisation au moyen d'un scanner des oeuvres sur catalogue ou en utilisant des photographies sur cédéroms remis par le responsable de l'exposition. 60. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les oeuvres en volume telles que statues, mobiles et autres "installations" artistiques sont traitées au moyen d'un programme de visualisation en trois dimensions. 7 . Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, se caractérisant par le fait que les oeuvres enregistrées sont modélisées ainsi que les éléments accessoires propres à l'exposition tels que socles, cadres, panneaux ou installations particulières, puis intégrées dans leurs aires respectives au moyen d'un logiciel de modélisation et d'export. 8c. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que la gestion d'animation, de déplacement, de collisions au sein de l'environnement trois dimensions est développée par programmation, de même que l'insertion d'autres médias comme les sons et musique ou les vidéos. 90. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est ajouté à l'application finale des compléments d'information sur les oeuvres, leurs auteurs sous forme de fiches interactives permettant à l'utilisateur de les visionner, de trouver d'autres sources, d'accéder à un diaporama, etc...