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Architecture VR – Comment la réalité virtuelle transforme l’architecture

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Grâce aux casques de réalité virtuelle comme le Oculus Rift ou le HTC Vive, les architectes peuvent désormais utiliser la VR pour accéder à des méthodes de travail et de création plus efficaces. Cette technologie permet notamment de visualiser un bâtiment et ses dimensions avec plus de précision qu’un rendu traditionnel, de percevoir les relations entre les différentes pièces, et de communiquer plus facilement avec les clients. Découvrez toutes les possibilités offertes par l’architecture VR.

Architecture VR : quelles sont les possibilités offertes par la réalité virtuelle

Les casques de réalité virtuelle comme l’Oculus Rift et le HTC Vive transforment la façon dont les architectes réalisent leurs designs et communiquent avec leurs clients. Ces appareils permettent au porteur de visualiser l’environnement en trois dimensions avec une échelle, une profondeur et une notion d’espace réaliste. Ainsi, alors que la plupart des clients ne peuvent visualiser les dimensions ou les relations spatiales d’un bâtiment sur un modèle 2D ou 3D, la VR leur permet de comprendre immédiatement à quoi ressemblera le projet une fois parachevé.

De l’évaluation des possibilités de design à la présentation au client, en passant par la correction des erreurs et la planification de la construction, la réalité virtuelle peut jouer un rôle à toutes les étapes de l’architecture. Même pendant l’étape conceptuelle, la VR permet d’explorer efficacement les relations entre les espaces : l’impact de la lumière pendant les différentes périodes de la journée, la vue depuis l’étage supérieur… il s’agit de la seule technologie permettant de réellement visualiser un bâtiment de l’intérieur.

Architecture VR : top des meilleurs logiciels d’architecture en réalité virtuelle

Traditionnellement, les environnements architecturaux et les projets de construction en VR étaient créés à l’aide de puissantes plateformes de développement professionnelles comme WorldViz Vizard ou Virtalis Visionary Render. Maintenant que la VR s’est démocratisée, les moteurs 3D utilisés par les développeurs de jeux vidéo offrent une alternative peu coûteuse pour l’architecture VR. Il est notamment possible d’utiliser Unreal Engine. Le développeur logiciel UE4Arch propose d’ailleurs différents modèles et matériaux spécialement conçus pour Unreal, tels que des lits, des tables et des chaises.

De même, Autodesk Stingray est un moteur de jeu relativement récent développé à partir du moteur BitSquid, acquis par Autodesk en 2014. Directement lié à Autodesk 3ds Max, le logiciel conviendra donc aux spécialistes de la visualisation de design habitués à la modélisation 3D, et aux logiciels de rendering et d’animation. Autodesk explore également différentes façons de rendre la technologie plus accessibles aux architectes et autres utilisateurs avec Revit.

Parmi les autres moteurs de jeu populaires, on compte Crytech et Unity, déjà très présent dans le secteur de l’architecture. Unity est également utilisé pour de nombreux projets d’architecture. La startup new yorkaise IrisVR s’en est notamment servie pour adapter le moteur à son outil logiciel Prospect permettant aux architectes d’utiliser SketchUp, Revit et d’autres modèles BIM dans un environnement VR.

D’autres développeurs de logiciels créent des outils permettant le rendu de panoramas en VR. Contrairement aux outils listés ci-dessus, permettant de générer des modèles 3D optimisés pour la VR en temps réel, les panoramas VR se présentent comme de simples images panoramiques à 360 degrés. L’angle de vue de l’utilisateur est statique, mais la stéréoscopie permet néanmoins de profiter d’une notion de profondeur. Ces panoramas peuvent être visualisés à l’aide d’un casque VR mobile comme le Samsung Gear VR ou le Google Cardboard, mais aussi sur des appareils haut de gamme comme l’Oculus Rift. Il est possible de les visualiser avec différentes applications comme Chaos Group V-Ray, Nvidia Iray VR Lite, Autodesk A360 Rendering, Iris VR Scope et Lumion.

Architecture VR : des BIM à la VR

La plupart des modèles créés à l’aide de logiciels CAD (computer-aided design) ou BIM (building information modeling) présentent des informations géométriques extrêmement détaillées qui ne sont pas nécessaires dans la VR. De même, les logiciels VR interactifs nécessitent des performances élevées. Par conséquent, il est nécessaire d’optimiser les modèles lorsqu’un modèle BIM est transposé vers un environnement VR.

Il peut être judicieux de faire appel à un consultant VR pour effectuer des tâches comme la simplification géométrique, l’ajout de lumière ou le comble des écarts. Une fois que le modèle est transposé dans la VR, des éléments comme les matériaux, l’éclairage ou le mobilier sont ajoutés pour rendre l’expérience plus réelle. La startup ARQVR, basée à Barcelone, va jusqu’à ajouter des petits objets décoratifs tels que des tableaux, des livres, des logos ou des plantes.

Grâce à la programmation, il est possible de rendre l’expérience plus interactive, en permettant aux clients d’expérimenter différentes options de design, de matériaux ou d’éclairage. Ainsi, les architectes peuvent alterner entre différents schémas de design sans sortir de la réalité virtuelle. Par exemple, l’utilisateur peut alterner entre différents meubles ou rendre les murs transparents pour visualiser l’intérieur.

Créer des expériences VR interactives et réalistes nécessite un savoir-faire, et c’est la raison pour laquelle les cabinets d’architectes font généralement appel à des prestataires extérieurs ou emploient des spécialistes. Par ailleurs, pour augmenter la qualité visuelle, il est nécessaire d’utiliser de puissantes workstations capables de restituer les images en temps réel. Pour ce faire, il est possible d’utiliser des astuces comme le light baking qui permet de réduire une partie des ressources nécessaires. Quoi qu’il en soit, le pre-rendering peut nécessiter plusieurs heures.

Nvidia Iray VR emmène le réalisme au niveau supérieur en permettant d’accéder à des rendus physiques directement au sein de la réalité virtuelle. La technologie de rendering accélérée par la carte graphique simule la lumière avec précision pour des effets impressionnants comme la réflexion sur le marbre qui change en fonction de la position de l’usager. Toutefois, le pre-processing nécessite une puissance informatique très élevée. Même avec 8 cartes graphiques dernier cri, le rendering peut prendre plus de 100 heures. Même après tout ce temps, l’utilisateur peut se déplacer d’un bord à l’autre et essayer des effets parallax, mais ne peut pas se déplacer librement dans la scène. Par ailleurs, les casques VR disponibles à l’heure actuelle ne sont pas en mesure de restituer la 4K affichée par les écrans d’ordinateur, et les pixels sont visibles. De fait, Iray VR est une technologie à réserver au futur de l’architecture VR.

Architecture VR : le réalisme spatial est plus important que le réalisme visuel

Pour transformer l’architecture, la réalité virtuelle n’a pas besoin d’être photo-réaliste. Le réalisme spatial est plus important que le réalisme visuel. En tentant de proposer une expérience photoréaliste, les logiciels d’architecture VR font perdre du temps aux professionnels, qui doivent faire appel à des spécialistes pour optimiser leurs modèles BIM pour la réalité virtuelle. Pour que la VR soit réellement pertinence dans le secteur de l’architecture aidée par ordinateur, elle doit être instantanée.

C’est que tente de propose IrisVR avec son logiciel Prospect, conçu pour aider les architectures à passer du BIM à la VR en quelques minutes seulement. Une simple pression de bouton suffit pour optimiser la géométrie, les matériaux et l’éclairage pour la VR. Une telle approche peut réellement révolutionner la façon dont les bâtiments sont conçus. À tout moment du processus de design, les architectes peuvent mettre un casque VR et avoir la sensation d’être dans le bâtiment. Autodesk travaille également pour rendre la VR plus accessible aux architectes. La technologie Autodesk LIVE utilise le cloud pour transposer les modèles BIM de Revit à Stingray en une pression de bouton.

Architecture VR : la collaboration au sein de la réalité virtuelle

Si l’on compare des logiciels de design review traditionnels comme Navisworks ou Tekla BIMsight à leurs équivalents VR, l’architecture VR n’en est qu’à ses balbutiements. C’est particulièrement le cas pour les expériences VR créées à l’aide de moteurs de jeux, qui permettent certes de mieux visualiser un bâtiment sans toutefois aider à résoudre des problèmes de design et de construction.

Les choses sont néanmoins amenées à changer. Tandis que la plupart de ces moteurs s’appuient sur les métadonnées, comme le font les logiciels BIM, des outils comme Revit ou Autodesk Stingray ne se contentent pas de retenir les données mais permettent aussi aux utilisateurs de cliquer sur des objets pour voir les informations sous-jacentes. De même, l’outil Revizto permet de transformer les modèles CAD en environnement 3D navigables. En mode VR, les utilisateurs peuvent cliquer sur un objet pour voir les informations, y compris les métadonnées. Il est également possible de choisir un objet dans la liste pour le déplacer dans l’environnement 3D. IrisVR Prospect retient également les données BIM lors de l’importation depuis Revit, mais les développeurs ne proposent pas encore d’outil pour manipuler ces données. .

Le problème des logiciels d’architecture VR actuels est qu’ils sont principalement conçus pour une expérience solitaire. Le design review est un procédé collaboratif, et se révèle donc plus efficace lorsqu’il est effectué en équipe. Ces logiciels ne permettent pas encore d’établir de contact visuel ou de communiquer de manière corporelle avec les autres utilisateurs, et se révèlent donc moins pertinents qu’une réunion par visioconférence ou en chair et en os.

WorldViz investit massivement dans la réalité virtuelle collaborative, et propose déjà des avatars réalistes pour des expériences de co-présence dans lesquelles les utilisateurs peuvent interagir au sein de mondes virtuels. Les participants à une session de design review peuvent mettre en lumière un élément virtuel en le pointant du doigt. Ainsi, les architectes peuvent collaborer à distance de manière efficace.

Il n’est pas nécessaire de se couper du monde réel à l’aide d’un casque pour utiliser l’architecture VR. Soluis propose un système de dôme portatif haute résolution permettant d’utiliser la VR sans casque. Ce système peut être utilisé pour le design review collaboratif ou l’exploration interactive de modèles 3D. Ainsi, Radisson Hôtels utilise Soluis pour modéliser et explorer les options de design pour sa prochaine génération d’hôtels. Ce dôme coûte plus de 100 000 euros, mais peut aussi être loué. De même, les entreprises comme WorldViz et Virtalis utilisent les CAVEs, reposant sur des projecteurs et du verre 3D pour offrir une expérience à l’échelle 1:1.

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