Brevet FR2928751A1 — publié le 20090918

-1- La présente invention concerne un procédé interactif d'immersion, de visualisation, d'aide et de prise de décision lors d'un aménagement, d'un achat ou d'une location d'une future acquisition quelle qu'elle soit. Ladite immersion s'exécute en environnement virtuel (en trois dimensions et en relief) et en temps réel par le biais d'un programme informatique, d'un système de visualisation en environnement virtuel (casque virtuel avec capteur gyroscopique), d'un système de déplacement en environnement virtuel (joystick à retour de force) et enfin d'un système de toucher en environnement virtuel (gant virtuel à retour de force). La technologie actuelle consiste à reproduire, sur un écran d'ordinateur, la future acquisition d'un client en trois dimensions, sous forme de représentation virtuelle et par le biais d'un logiciel de dessins techniques pluridisciplinaires (à titre d'exemple: autocad) ou spécifique au métier (logiciel d'aménagement, logiciel technique de conception de cuisine). Lesdits logiciels permettent actuellement de réaliser un environnement virtuel à partir d'éléments en trois dimensions, et d'afficher à l'écran une visualisation en perspective dudit environnement virtuel, sous un ou plusieurs points de vue. Lesdits logiciels ne permettent pas de se déplacer au sein de cet environnement virtuel comme si le sujet s'y était transposé (en immersion), ni d'y constater les éventuels problèmes d'accessibilité (passage, encombrement) et de fonctionnalité en prenant en compte la morphologie et la taille dudit client. Lesdits logiciels ne permettent pas non plus d'interagir comme si le sujet s'y était transposé (en immersion) avec les éléments mobiles de cet environnement, comme changer la texture d'un objet, ouvrir une porte, porter ou manipuler un objet, déplacer une chaise, se baisser pour passer sous une hotte ou tendre le bras pour accéder à un meuble placé en hauteur. Ces logiciels ne permettent pas un parcours interactif en immersion dans un environnement virtuel sans aucune autre intervention que celle du sujet immergé et en temps réel. Lesdits clients sont souvent confrontés à de nombreuses interrogations lors de la conception, de l'aménagement, de la location ou de l'achat d'une future acquisition quelle qu'elle soit. Lesdits clients peuvent éprouver des difficultés à appréhender des plans en deux dimensions et en trois dimensions sur un écran d'ordinateur. La visibilité, à partir d'un écran d'ordinateur, des plans d'architecture ou techniques sont assez 2928751 -2- souvent complexes pour lesdits clients. Des choix erronés peuvent s'avérer coûteuses suite à de mauvaises compréhensions des plans et de nombreux problèmes d'ergonomie non détectables peuvent également se présenter par la suite (ex : accessibilités, fonctionnalités, ...). 5 Le procédé selon l'invention permet de remédier à tous ces inconvénients. Le client est immergé, par le biais d'un casque virtuel stéréoscopique et gyroscopique, dans un environnement virtuel en trois dimensions et en relief où se situe sa future acquisition quelle 10 qu'elle soit et à l'échelle paramétrée dans ladite interface de paramétrage. Ledit client possède la possibilité de se déplacer librement, de visualiser ladite future acquisition, d'en modifier les textures et d'interagir avec ladite future acquisition (ou des éléments qui la composent), par exemple, en ouvrant portes et placards 15 (si ladite future acquisition en est équipée), en déplaçant, en utilisant, en touchant et en manipulant ladite future acquisition (ou des éléments qui la composent) dudit environnement virtuel. Ledit client peut ainsi, à titre d'exemple, y constater pleinement ].es éventuels problèmes d'accessibilité (passage, encombrement) et de 20 fonctionnalité. Ledit procédé donne les moyens audit client de composer et de configurer, en temps réel, un environnement virtuel à partir d'une pluralité d'éléments réels définis, par réalité virtuelle à immersion. Ledit procédé de composition et de représentation permet audit client de faire des choix et de prendre des décisions. 25 Le procédé selon l'invention est composé d'un ordinateur et d'un programme informatique ayant pour rôle l'exécution d'une interface de saisie de données et de paramétrage et le contrôle de l'interactivité du sujet en immersion. Lesdites données et lesdits paramètres sont transmis à un moteur 3D (programme dont l'utilité est de rendre une 30 représentation réaliste d'un univers en trois dimensions). La visualisation de l'environnement virtuel en trois dimensions et en relief se fait au moyen d'un système de visualisation stéréoscopique et gyroscopique tel qu'un casque virtuel. Ledit programme informatique, un système de déplacement en environnement virtuel 35 (joystick à retour de force) ainsi qu'un système de toucher en environnement virtuel (gant à retour de force) permettent une totale interactivité avec tout objet (ou des éléments qui le composent) en trois dimensions présents dans l'environnement virtuel en temps réel et sans aucune autre intervention que celle du sujet immergé. Ladite 2928751 -3- interface de paramétrage permet à la demande, l'importation, l'analyse, le choix de l'échelle, la rotation et la position selon un axe xyz d'un ou de plusieurs fichiers informatique 3D et de différents types. Ledit ou lesdits fichiers 3D sont destinés à être afficher sous 5 forme de représentation visuelle 3D dans l'environnement virtuel. Ladite interface de paramétrage permet également de configurer la position selon un axe xyz, la taille et la morphologie du sujet immergé en environnement virtuel et permet également la configuration des sources lumineuses présentes (lumière du jour ou du soir) et 10 l'intensité des ombres projetées dans l'environnement virtuel. Ledit sujet immergé en environnement virtuel interagit avec lesdits objets en trois dimensions présents dans l'environnement virtuel. Ladite interactivité consiste à toucher, ouvrir portes et placards (si l'objet en est équipé), à déplacer, à utiliser et à 15 manipuler tout objet (ou des éléments qui le composent). Ledit sujet immergé en environnement virtuel modifie toutes textures desdits objets (ou des éléments qui le composent) présents dans l'environnement virtuel. Ledit sujet immergé en environnement virtuel contrôle lesdites 20 sources de lumière dans l'environnement virtuel. Ledit sujet peut paramétrer lesdites sources lumineuses de l'environnement virtuel afin de reproduire une lumière du jour ou une lumière du soir. Ledit paramétrage se fait aux moyens d'interrupteurs virtuels positionnés dans l'environnement virtuel. Ledit client peut ainsi, à titre 25 d'exemple, choisir la bonne couleur de sa future acquisition en fonction de la lumière du jour ou du soir qui serait successible de modifier sa perception sur sa future acquisition. Ledit sujet immergé en environnement virtuel peut se déplacer, se surélever et s'abaisser. Lesdits mouvements sont gérés par un 30 programme informatique anticollision tout en prenant en compte, en permanence, sa taille et sa morphologie dans l'environnement virtuel. Ledit environnement virtuel possède des retours sensoriels tel que des parfums et des sons. Lesdits retours sensoriels se déclenchent à partir d'un programme informatique lors de l'immersion du sujet 35 selon certaines règles prédéfinies. Les parfums sont contenus dans des clefs USB et activés à la demande ou selon certaines règles prédéfinies. Lesdits retours sensoriels permettent une immersion encore plus profonde. 2928751 -4- Ledit sujet peut enfin visualiser, sans mode stéréoscopique, ledit environnement virtuel au moyen de n'importe quel ordinateur connecté à internet et équipé d'un navigateur internet. 5 Le procédé selon l'invention est composé d'un ordinateur équipé d'un puissant processeur et d'une carte graphique performante. Le procédé s'exécute sous un environnement Microsoft Windows (XP ou Vista, 32 ou 64 bits). Le programme informatique, développé pour l'interface de paramétrage et le mode interactivité en immersion, a 10 été écrit en langage informatique Microsoft C Sharp (C#). Ledit programme est composé de lignes de programmation développées spécifiquement pour ledit procédé (toute la partie interactivité du sujet en mode immersion) et utilise également des fonctionnalités proposées par le moteur 3D (programme dont l'utilité est de rendre 15 une représentation réaliste d'un univers en trois dimensions) telles que la gestion du déplacement du sujet. Ledit moteur 3D est disponible en téléchargement et en open source sur Internet. Ledit procédé est également équipé de trois périphériques externes. Lesdites périphériques sont constituées d'un gant à retour de force, 20 d'un casque virtuel stéréoscopique (affichage en trois dimensions et en relief) avec capteur gyroscopique. Un système de déplacement en environnement virtuel (joystick à retour de force) vient s'additionner auxdites périphériques. Lesdites périphériques sont pilotés par leurs propres drivers (livrés avec lesdites 25 périphériques lors de l'achat), ainsi que par le programme principalement en mode immersion pour l'interactivité du sujet sur les éléments composant le monde virtuel. Le procédé selon l'invention consiste dans un premier temps, à la demande et au moyen d'une interface informatique de données et de 30 paramétrages, à importer, à analyser, à mettre à l'échelle souhaitée, à retourner et à positionner selon un axe xyz un ou plusieurs fichiers informatiques 3D et de différents types (à titre d'exemples : un appartement ou une cuisine représentés dans un fichier 3D). Ledit ou lesdits fichiers sont destinés à une 35 représentation visuelle 3D dans l'environnement virtuel. Ledit ou lesdits fichiers pourraient provenir d'un logiciel de dessins techniques pluridisciplinaires ou d'un logiciel spécifique au métier. Ledit procédé analyse, et converti, si besoin est, tout type dudit ou desdits fichiers 3D importés et d'y apporter des 2928751 -5- améliorations tel que le lissage des angles pour un meilleur rendu visuel, le plaquage de coordonnées de textures (coordonnées UV) si ces dernières étaient absentes. Dans un second temps, Ledit procédé prépare le sujet à 5 l'immersion en environnement virtuel au moyen de ladite interface de données et paramétrages. Ses données morphologiques et sa taille sont saisies ainsi que ses préférences en environnement virtuel (à titre d'exemples : vitesses de déplacement et de visualisation en immersion, activation ou désactivation de certaines sources 10 lumineuses afin de reproduire une lumière du jour ou une lumière du soir). Lesdites données et lesdits paramètres, saisis dans l'interface, sont alors transférés à un moteur 3D (programme dont l'utilité est de rendre une représentation réaliste d'un univers en trois dimensions). L'affichage stéréoscopique (en trois dimensions 15 et en relief) est obtenu par le biais d'un casque virtuel avec capteur gyroscopique. Le sujet, revêtu du casque virtuel, est ainsi immergé dans un environnement virtuel où se trouve, à l'échelle paramétrée, sa future acquisition quelle qu'elle soit. Un programme informatique, un système de déplacement en environnement virtuel 20 (joystick à retour de force) ainsi qu'un système de toucher en environnement virtuel (gant à retour de force) permettent une interactivité avec tout objet (ou des éléments qui le composent) présents dans l'environnement virtuel, et cela en temps réel et sans aucune autre intervention que celle du sujet immergé. Ledit sujet 25 possède la possibilité de toucher, d'ouvrir portes et placards (si l'objet en est équipé), de déplacer, d'utiliser, de manipuler, en temps réel et sans aucune autre intervention que la sienne, tout objet (ou des éléments qui le composent) de l'environnement virtuel. Ledit sujet possède également la possibilité de se déplacer 30 vers l'avant, l'arrière, la droite, la gauche, de se surélever, de se baisser. Ledit sujet possède enfin la possibilité de modifier toutes textures de tout objet (ou des éléments qui le composent) de son environnement virtuel par le biais de menus interactifs (affichés dans son casque) et du système de déplacement (ou du 35 système de toucher en environnement virtuel). L'interactivité est donc totale et rend donc l'environnement virtuel complètement immersif. Un programme informatique d'anticollision contrôle en permanence, tout en prenant en compte la taille et la morphologie 2928751 -6- dudit sujet, les déplacements, le toucher et empêche ledit sujet de rentrer en collision avec les objets de l'environnement virtuel. Des capteurs, sous forme d'interrupteurs virtuels, lui permettent de régler, d'éteindre ou d'allumer les sources lumineuses 5 de son environnement virtuel (tels des interrupteurs réels au mur). Ledit environnement virtuel possède des retours sensoriels tels que des parfums et des sons. Lesdits retours sensoriels se déclenchent à partir d'un programme informatique lors de l'immersion dudit sujet selon certaines règles prédéfinies. Lesdits parfums sont contenus 10 dans des clefs USB et activés à la demande ou selon certaines règles prédéfinies (à titre d'exemples : bruit de hotte, parfums alimentaires dans une cuisine) Le procédé est prévu également pour pouvoir comparer deux ou plusieurs objets en trois dimensions (deux cuisines à titre d' 15 exemple), de même qu'une immersion en famille est également possible (plusieurs casques immersifs peuvent se connecter au procédé). Ledit sujet peut enfin visualiser, sans mode stéréoscopique, ledit environnement virtuel au moyen de n'importe quel ordinateur connecté à internet et équipé d'un navigateur internet. 20 Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à une visualisation, à une aide et une prise de décision lors d'un aménagement, d'un achat ou d'une location d'une future acquisition quelle qu'elle soit. REVENDICATIONS 1) Dispositif d'immersion d'un sujet en environnement virtuel en trois dimensions et en temps réel, caractérisé en ce qu'il comporte : - un ordinateur et un programme informatique ayant pour rôle l'exécution d'une interface de saisie de données et de paramétrage et la gestion de l'interactivité du sujet immergé avec son environnement virtuel, lesdites données et lesdits paramètres sont transmis à un moteur 3D ; - un système de visualisation stéréoscopique et gyroscopique tel qu'un casque virtuel permettant la visualisation de l'environnement virtuel en trois dimensions et en relief ; - un système de déplacement en environnement virtuel tel qu'un joystick à retour de force ; - un système de toucher en environnement virtuel tel qu'un gant à retour de force, permettant une totale interactivité avec tout objet, en trois dimensions, présents dans l'environnement virtuel en temps réel et sans aucune autre intervention que celle du sujet immergé ; - et des clefs USB contenant des parfums. 2) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite interface de paramétrage permet l'importation, le choix de l'échelle, la rotation et la position selon un axe xyz de tout objet en trois dimensions dans l'environnement virtuel. 3) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite interface de paramétrage permet de configurer la position selon un axe xyz, la taille et la morphologie du sujet immergé en environnement virtuel. 4) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ladite interface de paramétrage permet de configurer les sources lumineuses présentes et l'intensité des ombres projetées dans l'environnement virtuel. 5) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 2 caractérisé en ce que ledit sujet immergé en environnement virtuel touche, déplace, utilise, manipule et interagit avec lesdits objets en trois dimensions présents dans l'environnement virtuel, au moyen d'un programme informatique, d'un système de toucher en environnement virtuel tel qu'un gant à retour de force et d'un système de déplacement en environnement virtuel tel qu'un joystick à retour de force. •2928751 -8-REVENDICATIONS 6) Dispositif selon la revendication 1, la revendication 2 et la revendication 5 caractérisé en ce que ledit sujet immergé en environnement virtuel modifie toutes textures desdits objets en trois dimensions présents dans l'environnement virtuel, au moyen d'un 5 programme informatique, d'un système de toucher en environnement virtuel tel qu'un gant à retour de force et d'un système de déplacement en environnement virtuel tel qu'un joystick à retour de force. 7) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 4 caractérisé en ce que ledit sujet immergé en environnement virtuel 10 contrôle, au moyen d'interrupteurs virtuels, lesdites sources lumineuses dans l'environnement virtuel. 8) Dispositif selon la revendication 1 et la revendication 3 caractérisé en ce que ledit sujet immergé en environnement virtuel puisse se déplacer, se surélever et s'abaisser, en prenant en compte 15 la taille et la morphologie dudit sujet, au moyen d'un programme informatique anticollision. 9) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit environnement virtuel possède des retours sensoriels tels que des parfums contenus dans des clefs USB et des sons. 20 10) Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit sujet puisse visualiser ledit environnement virtuel au moyen d'un ordinateur connecté à internet et équipé d'un navigateur internet. 25