Brevet FR2878360A1 — publié le 20060526

Maquette interactive L'invention concerne une maquette interactive. Le domaine de l'invention est celui des supports qui représentent un 5 bâtiment, un quartier d'une ville, une zone urbaine, un ouvrage d'art ou un site touristique. Ces supports prennent généralement la forme d'un plan, d'une photo ou d'un dessin. On prévoit souvent d'associer à un tel support des organes de commande qui identifient des zones d'interaction présentes sur des objets variés, une église ou une sculpture par exemple. Une sollicitation d'un organe de commande déclenche une action relative à la zone d'interaction concernée, façade de l'église ou tête de la sculpture par exemple: illumination de la zone identifiée, la façade de l'église ou la tête de la sculpture par exemple, - diffusion d'un commentaire enregistré, historique de l'église ou biographie de l'artiste qui a réalisé la sculpture par exemple, - visualisation d'une séquence vidéo, visite guidée du tympan de l'église ou étude détaillée de la morphologie du visage par exemple. Ces organes de commande peuvent consister en de simples boutons. Ils 20 peuvent également être plus sophistiqués: capteurs inductifs ou capacitifs. En tout état de cause, ils sont placés en bordure du support. En premier lieu, ces capteurs doivent être repérés par référence à la zone d'interaction qu'ils identifient. La solution la plus commune consiste à inscrire le nom de la zone d'interaction sur une étiquette disposée sur le capteur ou dans son voisinage immédiat. Cette solution n'est pas très conviviale et elle suppose la faculté de lire la langue dans laquelle est rédigée l'inscription figurant sur l'étiquette. En second lieu, ces capteurs et les inscriptions qui leurs sont associées augmentent sensiblement l'encombrement du support. On assiste maintenant à l'émergence de supports informatiques tels que les écrans vidéo. Les capteurs se présentent dès lors comme des icônes ou des boutons sur lesquels il convient de cliquer. Là encore, ils réduisent la surface disponible de l'écran. Pour limiter cette réduction de la surface disponible, il est possible de recourir à une technologie du type arborescence ou menu déroulant. Cela permet de réduire le nombre de capteurs simultanément présents sur l'écran mais c'est au détriment de la convivialité car il faut procéder à de multiples opérations qui nécessitent un niveau d'attention certain. On connaît par ailleurs le document FR 2 849 511 qui enseigne un album multimédia à écran tactile. Il propose un écran présentant lui aussi des icônes. L'activation d'une icône déclenche la diffusion d'un fichier multimédia. Cet album comprend différents types de fichiers tels que des séquences vidéos, des photos, des enregistrements sonores, des textes ou des images. Une interface informatique acquiert les coordonnées de l'icône activée lors d'une pression sur l'écran tactile. Cette interface utilise trois tables de correspondance: - une première table donne la correspondance entre le couple de coordonnées et l'icône activée, - une seconde table donne la correspondance entre l'icône et la localisation du fichier multimédia qui lui correspond, -une troisième table donne la correspondance entre le fichier sélectionné et le programme apte à diffuser ce fichier multimédia. Grâce aux coordonnées acquises, l'interface informatique fera exécuter le programme approprié. Cet album multimédia présente lui aussi les limitations évoquées plus 2o haut quant à la surface disponible de l'écran et à la convivialité. Il convient maintenant de souligner que la représentation d'objets sur un support en 2 dimensions comporte intrinsèquement ses propres limitations. Dans le cas d'un bâtiment comportant 4 murs et un toit, une photo ou un dessin présentera dans le meilleur des cas deux murs et le toit (vue plongeante oblique), et dans le pire des cas un mur ou le toit (vue de face ou de dessus). Il est donc impossible de visualiser l'ensemble du bâtiment. De même, dans le cas d'un quartier, une vue aérienne donne accès uniquement aux toits ou terrasses des bâtiments. Une vue oblique ne donne pas accès à tous les murs des bâtiments. Il en est encore de même pour le plan d'un site présentant un relief marqué, qu'il s'agisse d'un massif montagneux ou d'un canyon. Une vue aérienne occulte les surfaces verticales ou surplombantes telles les parois du canyon tandis qu'une vue prise du fond clu canyon occulte son sommet. II s'ensuit qu'il est impossible de prévoir des zones d'interaction sur les parties des objets qui n'apparaissent par sur le support. Dans le cas d'une église, il est impossible de définir concomitamment le portail, le transept qui figure à gauche, la chapelle qui figure à droite et l'abside comme zones d'interaction. L'invention se propose d'améliorer cette situation. L'invention concerne une maquette comprenant: - au moins un objet en 3 dimensions, et - une pluralité de capteurs apparents dont l'un au moins identifie une zone d'interaction de cet objet; de plus, ce capteur est disposé sur la zone d'interaction, de sorte qu'il puisse initier une commande qui dépende de cette zone. Ceci permet en se déplaçant autour de la maquette de voir les différentes parties de l'église et de pouvoir les sensibiliser pour peu qu'elles aient été définies comme zones d'interaction. II n'y a plus d'opération intellectuelle pour réaliser l'association entre une zone d'interaction et le capteur qui l'identifie puisque ces deux éléments se 15 superposent. Parfois, le capteur repose sur une surface non plane tel que le toit conique d'un bâtiment ou le flanc d'une montagne. Suivant une première option, ce capteur est un capteur tactile. Suivant une deuxième option, ce capteur est un capteur optique. A titre d'exemple, cet objet est réalisé par stéréolithographie. Avantageusement, cet objet est fixé sur une plaque. Le conducteur de raccordement du capteur peut emprunter une ouverture ménagée dans cet objet et dans cette plaque. Ceci permet au maquettiste de réaliser un travail soigné en masquant les 25 conducteurs. Le conducteur de raccordement peut par ailleurs être constitué d'un matériau transparent. Ceci améliore également l'esthétique de la maquette. Le capteur peut être réalisé par électrolyse ou par dépôt chimique 30 sélectif. Selon un mode de réalisation privilégié, le capteur comportant une couche externe sensible, cette dernière est constituée d'un matériau transparent. Ceci permet de voir la couleur de la couche interne, qui peut correspondre ainsi à la couleur désirée pour l'objet. La présente invention apparaîtra maintenant avec plus de détails dans le cadre de la description qui suit d'exemples de réalisation donnés à titre illustratif en se référant aux figures jointes, parmi lesquelles: - la figure 1 représente une vue plongeante avant droite d'une maquette interactive, et - la figure 2 représente une vue plongeante arrière gauche de la même maquette. Les éléments présents dans les deux figures sont affectés d'une seule et même référence. En référence à la figure 1, un premier OBI, un deuxième OB2 et un troisième OB3 objets en 3 dimensions sont représentés en vue perspective avant droite. Le premier objet OBI reproduit un bâtiment parallélépipédique couvert d'un toit classique à deux versants. Chaque face de cet objet est revêtue d'un capteur plan. Chaque capteur occupe la totalité ou une partie seulement de la face concernée. Les 3 faces du bâtiment visibles sur cette prernière figure comportent des zones d'interaction associées à des capteurs encadrés en pointillés: - la façade comprenant le capteur façade Ti, - le pignon droit comprenant le capteur pignon droit T2, - le versant avant du toit comprenant le capteur versant avant T5, - le haut de pignon droit comprenant le capteur haut de pignon droit T6 et prolongeant le pignon droit. En référence à la figure 2, ce même premier objet OBI est représenté en 25 vue perspective arrière gauche, opposée à la vue précédente. Les 3 faces visibles sur cette deuxième figure comportent également des zones d'interaction associées à des capteurs encadrés en pointillés: - la façade arrière comprenant le capteur façade arrière T3, opposée et parallèle à la façade avant, - le pignon gauche comprenant le capteur pignon gauche T4, opposé et parallèle au pignon droit, - le versant arrière du toit comprenant le capteur versant arrière T7, symétrique du versant avant, - le haut du pignon gauche comprenant le capteur haut de pignon gauche T8, et prolongeant le pignon gauche. Chaque face de l'objet OBI se présente comme une surface plane comportant une zone d'interaction correspondant à un capteur Ti, T2, ..., T8. Rien ne s'oppose à ce qu'une face comporte plusieurs capteurs. Il en est ainsi des pignons auxquels correspondent les capteurs de pignon T2, T4 et les capteurs de haut de pignon T6, T8. De même, rien ne s'oppose à ce qu'un capteur corresponde à plusieurs faces non parallèles, par exemple les deux versants du toit auxquels correspondent les capteurs de versant de toit T5, T7. Dans le cas d'un toit conique, hémisphérique ou hémicylindrique, la surface active du capteur épouse cette forme. Lorsqu'un observateur désire obtenir des informations sur une zone d'interaction de ce premier objet OBI, il sensibilise la:surface active de cette zone, de manière tactile à l'aide d'un doigt, ou optiquement à l'aide d'un pointeur produisant un rayonnement lumineux. Le capteur Ti, T2, ..., T8 qui est disposé sur une surface sensible de la face identifiée, autrement dit sur une zone d'interaction, va initier une commande dépendant de cette zone. A chaque zone correspond un capteur, et à chaque capteur correspond une commande. Cette commande sera détaillée ultérieurement. L'objet est réalisé par un maquettiste en différents matériaux tels que du 20 bois ou du plastique. Il peut être constitué de plaques assemblées ou d'un bloc usiné. On peut également le réaliser par stéréolithographie. Cette technique permet à l'aide d'un rayonnement adéquat de polymériser localement une résine liquide appropriée se trouvant dans une cuve. L'opération terminée, on élimine la résine demeurée liquide. La partie polymérisée constitue l'objet. Ensuite, cet objet est fixé par vissage ou collage sur un socle tel qu'une plaque SOC. Le socle SOC peut par exemple être réalisé en plexiglas transparent. Un plan de masse dessiné sur le socle SOC facilite la mise en place du ou des objets. Les différentes faces de l'objet présentant un intérêt sont revêtues des capteurs adéquats Ti, T2, ..., T8. II convient préalablement à ce revêtement de ménager par perçage des ouvertures au travers de l'objet et du socle sous-jacent pour le passage des conducteurs F1, F2, .. ., F8 qui sont raccordés aux capteurs Ti, T2, ..., T8 au moyen des connecteurs respectifs Cl, C2, ..., C8. Les différents conducteurs F1, F2, ..., F8 traversent l'objet OBI et le socle SOC, puis longent la partie inférieure du socle SOC pour déboucher sur un côté de ce socle à un endroit où ils sont tous regroupés. A cet endroit peut être agencé un autre connecteur prévu pour la liaison à une électronique de commande externe à la maquette. Alternativement, les conducteurs F1, F2, ..., F8 peuvent être réalisés en 5 matériau transparent, auquel cas ils peuvent circuler à la surface du socle SOC et de l'objet OBI. La couche sensible des capteurs T1, T2, ..., T8 peut être réalisée par électrolyse ou par dépôt chimique sélectif ( electroless en terminologie anglo-saxonne). Ces techniques permettent de déposer une couche homogène d'un matériau adéquat. Les capteurs Ti, T8 peuvent aussi comporter une couche externe constituée au moins partiellement d'un matériau transparent, tel un oxyde d'indium et d'étain. Sous la couche externe transparente, le capteur peut présenter une couche interne de la couleur que l'on souhaite donner à la face de l'objet. La maquette ainsi préparée, il suffit à l'observateur d'activer le capteur correspondant à la partie du bâtiment sur laquelle il souhaite des informations pour initier une commande dépendant de la zone d'interaction concernée. Cette commande peut enclencher l'éclairage de la zone d'interaction au moyen d'une diode électroluminescente LED par exemple. II est alors préférable que le socle SOC soit localement transparent, ce qui est le cas du plexiglas. L'éclairage peut également être obtenu indirectement par un faisceau lumineux surplombant la maquette et provenant d'une source fixée sur un support situé en périphérie de maquette et relié à son socle SOC. Afin de ne pas alourdir les figures, ni les sources lumineuses ni leurs câbles d'alimentation n'ont été représentés. Il est naturellement envisageable de disposer des capteurs sur les autres objets OBJ1, OBJ2 bien que cela n'apparaisse pas dans les figures. Par ailleurs, l'utilisation de capteurs optiques permet à l'utilisateur de 30 viser des zones d'interaction hors de portée, donc de recourir à une maquette de grandes dimensions. Pour des raisons de commodité, la maquette interactive comporte également une série de capteurs T11, T12 se présentant sous la forme de boutons fixés à proximité d'une des arêtes du socle SOC. Ces boutons permettent de gérer des paramètres généraux de l'animation multimédia tels que le volume sonore ou la langue des commentaires. On peut même prévoir une présentation générale de la maquette. Outre les domaines du bâtiment et du génie civil correspondant à l'exemple de réalisation préalablement présenté, une telle maquette interactive peut s'appliquer à d'autres domaines, comme la mécanique: paquebots, trains, avions. Il en va de même pour l'industrie: machines dans un atelier. II convient également de signaler qu'une telle maquette en 3 dimensions permet d'activer des surfaces vues par-dessous, donc généralement invisibles sur des représentations en deux dimensions. II en est ainsi du dessous d'un élément du tablier du viaduc, d'une fresque au plafond d'une grotte, de la clef de voûte du choeur d'une cathédrale gothique. Les exemples de réalisation de l'invention présentés ci-dessus ont été choisi eu égard à leur caractère concret. Il ne serait cependant pas possible de répertorier de manière exhaustive tous les modes de réalisation que recouvre cette invention. En particulier, tout moyen décrit peut être remplacé par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1) Maquette comprenant: - au moins un objet en 3 dimensions OBJ, et - une pluralité de capteurs T1, T2, ..., T8 apparents dont l'un au moins identifie une zone d'interaction de cet objet, caractérisée en ce que ledit capteur Ti, T2, ..., T8 est disposé sur ladite zone d'interaction, de sorte qu'il puisse initier une commande qui dépende de cette zone. 2) Maquette selon la revendication précédente, caractérisée en ce que ledit capteur Ti, T2, ..., T8 repose sur une surface non plane. 3) Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit capteur T1, T2, ..., T8 est un capteur tactile. 4) Maquette selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit capteur Ti, T2, ..., T8 est un capteur optique. 5) Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit objet OBJ est réalisé par stéréolithographie. 6) Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit objet OBJ est fixé sur une plaque SOC. 7) Maquette selon la revendication 6, caractérisée en ce que le conducteur F1, F2, ..., F8 de raccordement dudit capteur T1, T2, ..., T8 emprunte une ouverture ménagée dans ledit objet OBJ et dans ladite plaque SOC. 8) Maquette selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le conducteur F1, F2, ..., F8 de raccordement dudit capteur Ti, T2, ..., T8 est constitué d'un matériau transparent. 9) Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit capteur Ti, T2, ..., T8 est réalisé par électrolyse. 10) Maquette selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit capteur Ti, T2, ..., T8 est réalisé par dépôt chimique sélectif. 11) Maquette selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que, ledit capteur T1, T2, ..., T8 comportant une couche externe sensible, cette dernière est constituée d'un matériau transparent.