NOVO

 

 
Introduction aux maquettes numériques de projets
 
 
 

Depuis les débuts de l’image de synthèse dans les années quatre vingt dix (et le rapport du sénat en 1997), les solutions de maquettes numériques de projet se diversifient.
D’une part, les solutions "métiers " sont toujours plus pointues pour les militaires,  l'industrie automobile, les  infrastructures. D’autre part le recours à une maquette numérique se vulgarise à tous les types de projets et de budgets grâce à l’évolution des outils 3D.
Cet article présente les principes généraux d’une maquette numérique de projet.

 

 

Sommaire

  • Le saut du bois au numérique
  • Similitudes et différences
  • Un exemple pour comparer 
  • L’échelle
  • Les niveaux de détail
  • L’emprise de la maquette
  • Les fonctions
  • Le mode d’utilisation
  • L’interface
  • La visualisation
  • La Navigation
  • Interactivité avec la maquette
  • Evolutivité de la maquette
  • Liens et associations d’informations
  • Limites des maquettes
  • Quel futur pour les maquettes de projets?

 

 

 Prototype virtuel pour Steelcase en 1995 par Novo.
Visualisation en stéréoscopie pour la prise de décision sur la conception du produit.
Voir ce projet


Imprimante 3D Eden 330.
Les solutions de prototypage rapide permettent de créer une maquette volume "classique à partir d'une maquette numérique

 

  Le saut du bois au numérique
Traditionnelllement une maquette est un modèle (réduit) à trois dimensions, respectant les détails et les proportions d’un objet ou d’un environnement, existant ou à l’état de projet. Elle est réalisée en bois, cartons, mousse, platre, etc.
La maquette devient virtuelle ou numérique lorsqu’elle entre dans l’ordinateur sous la forme d’un modèle tridimensionnel.
Les expériences de ces quinze dernières années tendent à montrer la complémentarité et les aller –retour entre les maquettes dites " classiques " et les maquettes numériques.

Similitudes et différences
En terme simple, la maquette numérique a les avantages et les inconvénients du numérique. Elle ne prend pas place. Elle se transmet par les réseaux. Elle n’a pas d’échelle comme une maquette objet. La même maquette virtuelle se prète à une vision d’ensemble comme à une visite intérieur. Elle nécessite une interface et n’offre pas de relation directe avec nos sens.

Un exemple pour illustrer la comparaison : Google Earth et un globe terrestre en plastique
Google Earth s’apparente à une maquette numérique du globe terrestre. Cette comparaison permet d’appréhender les différences et d’entrevoir les possibilités des maquettes numériques.



 

 
 
Cette maquette objet aide à la conception de la maquette numérique.
Ci-dessous, une image du même objet extraite de la vidéo créée à partir de la maquette numérique. Afficher ce projet

 

  L’échelle
En apparence, un modèle 3D n’a pas d’échelle. Il est possible de passer d’une vision globale à un détail, de la planête à un arrèt de tramway. L’arrêt de tramway sera t-il flou ou détaillé dans Google Earth ? La poignée de porte sera t-elle modélisée et détaillée dans la mquette d’un bâtiment ? L’échelle d’un modèle numérique peut se définir par son niveau de détail.

Les niveaux de détail
Comme une maquette traditionnelle, la maquette numérique au delà d’un certain niveau de détail, substitue la représentation en volume (3D) par une image plane. Lorsque on s’approche de ces images (maps) les pixels finissent par appraitre.

L’emprise de la maquette
Carton ou numérique, la zone couverte par la maquette est un élément de description évident. Cela se complique si le niveau de détail varie selon les parties de la maquette. Il aussi possible d’envisager des discontinuités en numérique. Par exemple, en rendant le projet visible depuis des points de vue cruciaux distants sans que les espaces intermédiaires ne soient intégrés à la maquette.

 

 

Petite maquette numérique destinée à tester des harmonies de finitions d'un poste de travail pour une gamme de bureau en cours de développement chez Steelcase.
Voir le projet
 


Maquette destinée à valider la volumétrie d'un nouveau quartier. Elle permet d'observer les continuités et les ruptures par rapport à l'environnement existant. Plus de détails sur cette maquette.
 

  Les fonctions de la maquette
Plus elles sont précisées lors de l’élaboration du cahier des charges, mieux la maquette y répondra. La palette des fonctionnalités d’une maquette numérique est immense comparée à celle d’une maquette volume classique.

Le mode d’utilisation de la maquette
Cette question se pose à peine pour une maquette classique. Elle devient cruciale pour une maquette numérique.
Sera-t-elle partagée en ligne, diffusable via un ftp ou sur cédérom ? Ou encore installée sur une machine dédiée à l’usage de spécialistes ?
La réponse peut-être multiple. Une maquette peut offrir plusieurs variantes. Certaines parties étant accessible à tous les publics, alors que d’autres offrent un contenu plus large avec un accès réservé. Par exemple des essais de matériaux ou d’éclairage à l’usage exclusif de l’équipe de conception.

 

 
 
Cette maquette utilise une interface "power-point"
Cela signifie que les différentes restitutions; image, panoramas QTVR et  vidéo, sont insérées dans des diapositives "power-point". Ce support est simple pour l'utilisateur. Il fonctionne sur n'importe quel micro ordinateur.
Cette maquette permet de comparer plusieurs versions du projet à la situation avant projet.
Plus de détails sur cette maquette.

A droite, cette lunette en carton permet de voir en stéroscopie l'image d'une maquette de projet.Voir ce projet

 

  L’interface
Visualiser une maquette numérique nécessite une interface qui offre plus ou moins d’interaction. Une image imprimée est une forme d’interface. La photo permet de promener son regard, de passer d’une vision d’ensemble à un détail. Pour une maquette numérique, l’interface est souvent constituée d’un ordinateur associé à un logiciel. Mais cela recouvre une grande variété de solutions et de fonctionalités.


 

 
 
Capture d'écran d'une interface de visite en temps réel d'une  maquette d'urbanisme. Les boutons (en bas à droite de la page) permettent de naviguer et de se repérer dans le projet. La liberté totale de mouvement dans un univers virtuel nécessite des outils sophistiqués.
Ci-dessous une maquette "carton" rudimentaire qui offre en contrepartie une navigation et une visualisation totalement intuitives.


Photo de maquette carton. Voir la vidéo créée à partir de la maquette numérique.

 

  Visualisation
Pour afficher une image du modèle 3D, il existe plusieurs solutions depuis l’image fixe, en passant par les images précalculées mais reprojetées en temps réel (QuickTime VR) aux images dont la géométrie est calcultée en temps réel mais dont l’ambiance lumineuse a été précalculée et plaquée sur les objets, …..Ces principes peuvent se combiner dans des solutions mixtes.

Navigation
Le mode de visualisation du modèle va contraindre les possibilité d’exploration. Par exemple le QuickTime VR limite les possibilité de déplacement. Il permet un mouvement d’observation panoramique et de simuler une approche par un zoom puis de passer à un autre point d’observation du modèle.
Une visite en temps réel offre une grande liberté de navigation avec en contrepartie des difficultés qui nécessite un apprentissage et des assistants. Des visites automatiques ou des modes de visites prédéterminés : pieton, oiseau, automobile. Si la maquette est étendue et le plan de circulation complexe, l’interface devra proposer des solutions de repérage et guidage.

 

 

Capture d'écran de Google Earth: ci-dessus sans l'affichage des données externes liées à la maquette, Ci-dessous avec l'affichage des nombreux liens qui font d'une maquette numérique un système d'information.

 

  Interactivité avec la maquette
Ce notion recouvre les possibilités d’action sur la maquette numérique en cours de visite ou d’utilisation. Cette intéractivité est nulle lorsque la l’interface permet uniquement la visite de la maquette.

Evolutivité de la maquette
Ce terme défini la possibilité de la maquette d’évoluer pour représenter les évolutions du projet. Une maquette qui offre des possibilités d’interactivité importante peut se révéler peu évolutive du fait de la complexité de son interface.

Liens et associations d’informations
Une maquette numérique permet de créer des liens avec des informations externes. à l’image de Google Earth. La technologie numérique permet aussi des superpositions une infinité de contenu.

Limites des maquettes
Quelles soient traditionnelle ou numérique, les maquettes sont des modèles qui simplifient la réalité et omettent une infinité de facteurs. Cette lapalissade est pourtant cruciale pour toute maquette d’aide à la décision.

 
 
Extrait d'une maquette de présentation publique d'un projet de réaménagement d'église. Plus d'informations sur le projet
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