Grâce aux logiciels de réalité virtuelle, il est possible de simuler avec réalisme des projets d’aménagement. Avec le soutien de l’Association suisse des professionnels de l’environnement, société spécialisée de la SIA, des scientifiques zurichois travaillent à l’optimisation de ces outils
Lors d’aménagements environnementaux et paysagers, une question se pose de façon récurrente : comment diffuser auprès de la population les projets et changements prévus ? Les plans sont souvent trop abstraits et difficilement compréhensibles. Les visualisations et les univers virtuels pourraient remédier au problème, surtout si l’observateur peut s’y immerger et s’y mouvoir. Le groupe professionnel Environnement de la SIA encourage les compétences en SIG et en réalité virtuelle liées à des projets environnementaux (compétences VR). C’est l’une des compétences clés de la société spécialisée SIA svu|asep (Association suisse des professionnels de l’environnement), qui s’est dotée d’un groupe d’experts « Umwelt-Geoinformation » (information géographique et environnement).
Les hautes écoles accumulent actuellement des expériences sur le sujet, qui pourraient bientôt se généraliser dans les bureaux d’études. A l’ETH Zurich et à la Haute école zurichoise de sciences appliquées, des ingénieurs en environnement ont rédigé leurs mémoires de bachelor et de master sur la simulation de parcs éoliens et d’autres projets d’aménagement paysager à l’aide de moteurs de jeux (Game Engine1) et du logiciel CityEngine2, conçus à l’origine pour la programmation de jeux ou de films animés. Comme dans un jeu vidéo ou à l’aide d’un casque de réalité virtuelle, les participants à l’essai ou la population concernée pourront alors étudier et évaluer de manière vivante l’impact du projet – par exemple un parc éolien – sur la qualité du paysage.
Simulation d’un parc éolien au moyen d’un logiciel de jeu
A l’institut PLUS – Planning of Landscape and Urban Systems de l’ETH Zurich, les aspects de la planification participative sont analysés au moyen de paysages immersifs. Dans des mémoires de master concernant des cours d’eau en zone urbanisée et un parc éolien en région vallonnée, l’étude a porté sur le degré d’immersion, autrement dit l’illusion de la réalité pour les sens de l’utilisateur, ainsi que sur le degré de présence. En d’autres termes, dans quelle mesure les observateurs ou utilisateurs ressentent leur présence dans la réalité virtuelle et quelles sont leurs émotions et sensations physiques. Les questions examinées étaient les suivantes : comment développer la réalité virtuelle immersive ? Comment concevoir la navigation et la mise en situation en termes d’utilisabilité ? Quelle valeur ajoutée apporte la planification participative, quelles sont les limites à son utilisation (utilité, limitations) ? Le logiciel Esri CityEngine a permis la modélisation du parc, tandis que la réalité virtuelle a été conçue avec Oculus Rift DK2. Les participants à l’essai ont expérimenté différents aspects : ils ont eu une bonne perception de la topographie et bien évalué les dimensions, p. ex. la hauteur des turbines éoliennes et des bâtiments ; l’illusion visuelle était donc efficace. Les bruits ont renforcé leur impression d’être présents. En revanche, le manque de détails du paysage et des bâtiments les a dérangés.
Ces logiciels ont un potentiel comme instruments de planification, qui réside avant tout dans leur capacité à transmettre des idées de développement territorial et, en particulier, des rapports de hauteur et de largeur, et surtout à informer de façon divertissante. Ils présentent cependant des limites, dues au manque d’éléments d’interaction. De nombreux utilisateurs souhaiteraient en effet pouvoir modifier le paysage de réalité virtuelle.
Les jeux, un outil dans les bureaux d’études
Michael Mächler, titulaire d’un MSc ZFH in Natural Resource Sciences, a réalisé une visualisation interactive de paysage en 3D à l’aide d’un moteur de jeu vidéo. Les visualisations de paysage en 3D sont, selon lui, des moyens de communication très compréhensibles pour soutenir les processus d’aménagement. « L’utilisation de moteurs de jeux modernes permet des visualisations interactives, presque aussi réalistes que des photos. Ces visualisations permettront dorénavant la participation des électrices et électeurs à des projets d’aménagement paysager », explique Michael Mächler. « Cet outil interactif pourra également être mis en œuvre dans les bureaux d’études ».
Le prototype actuel permet de convertir automatiquement des géodonnées (modèles altimétriques, photos aériennes et données vectorielles) en données lisibles par CryEngine3. Il est ainsi possible en quelques secondes de générer des centaines d’arbres répartis de façon aléatoire et de taille variable à partir d’un polygone représentant une forêt (p. ex. à partir de Vector25). L’avantage majeur de CryEngine est que l’éditeur peut non seulement afficher la visualisation en temps réel, mais qu’il autorise aussi les modifications pendant cette visualisation. Elles sont alors immédiatement visibles. Les souhaits de modification et les idées pourraient ainsi être immédiatement appliqués pendant la discussion et envisagés avec un grand réalisme à partir de différentes perspectives.
La fonction « Multijoueur » permet de recourir à d’autres aspects des moteurs de jeux guère exploités à ce jour : plusieurs utilisateurs peuvent, en réseau ou sur Internet, regarder simultanément la même visualisation sur différents ordinateurs. En plus d’appréhender le projet, ils perçoivent aussi les autres utilisateurs simultanés comme des personnes virtuelles dans l’environnement. On peut parfaitement imaginer que le concepteur du projet, bénéficiant du statut de « modérateur » ou d’« opérateur », navigue à travers la visualisation, sélectionne des objets, dessine des ébauches et apporte des modifications au paysage, pendant que les autres utilisateurs observent la visualisation.
Dans les années qui viennent, la technologie SIG et VR va ouvrir aux concepteurs que nous sommes de nouvelles perspectives passionnantes
Notes
1 GameEngine ou moteur de jeu est un logiciel de jeu vidéo qui pilote les phases de jeu et assure sa représentation visuelle. Généralement, ce genre de plateformes est utilisé aussi comme environnement de développement et contient les outils nécessaires pour ce faire.
2 CityEngine est un logiciel de conception, de planification et de modélisation d’espaces urbains en 3D, conçu par la société Esri
3 CryEngine est un logiciel de jeux vidéo conçu par la société Crytek