FI/SPECIAL-ETE-98

Génie rural & environnement: modélisation 3D et animation virtuelle

Jean-François Monnet, Gester SA Sion

Ces dix dernières années ont été le théâtre d 'une évolution foudroyante dans le domaine de l'informatique.

Ce secteur d'activité a passablement modifié l'approche pratique des métiers techniques, notamment les métiers touchant à la construction et à l'élaboration de projets environnementaux.

Cette nouvelle manière de présenter les projets simplifie la compréhension et la lecture des informations. A l'heure du multimédia, les projets de tous genres peuvent être consultés de façon plus facile, plus rapide et plus conviviale par l'image numérique. Le profane est ainsi plus impliqué dans la critique.

Actuellement, les projets d'études d'impacts sur l'environnement amènent les bureaux techniques à présenter au public des objets numériques. Cette nouvelle technique nécessite de la part des projeteurs une connaissance accrue du dessin assisté par ordinateur (DAO), de la modélisation tridimensionnelle (3D), la création d'images de synthèse ainsi que des connaissances en montage vidéo et animation d'images.

Suite à cette évolution, on peut donc parler aujourd'hui d'une nouvelle branche de métier que l'on pourrait nommer technico-artistique étant donné que les dessinateurs-projeteurs doivent maîtriser les connaissances de plusieurs logiciels:

Bien sûr, il existe des sociétés spécialisées dans le monde virtuel très bien équipées, qui travaillent surtout dans le domaine artistique (cinéma, publicité, presse spécialisée) et qui n'ont pas forcément les compétences pour traiter des projets techniques bien souvent normalisés.

Nous parlons ici de projets tels que:

MODéLISATION 3D

Projets de construction

Les projets destinés à être représentés de façon imagée ou animée devront tout d'abord être définis en trois dimensions. En outre, les divers matériaux seront séparés par couches distinctes. De même, les parties de construction qui utilisent une inclinaison ou une rotation (toitures, escaliers, rampes etc.) seront également séparées par couches.

Une fois que le modèle 3D est conforme au plan architectural, ces données sont transférées dans un logiciel de traitement visuel 3D tel que Autodesk 3DStudio ou plus récemment Kinétix 3DStudioMax.

Les divers matériaux sont alors appliqués sur le modèle. Sont également ajoutés les éclairages, les caméras et les autres éléments du décor (effets visuels, particules, ondulations des surfaces, effets de vent, explosions, fumées, brouillard, véhicules, personnages, animaux etc.).

Les figs 1 et 2 montrent un projet de bâtiment public à Evolène.

fig.1: modélisation 2D

fig.2: modélisation 3D

Génie civil

Lors d'un projet de construction de Génie civil, la représentation par images virtuelles facilite l'interprétation des plans et le montage étant donné que toutes les pièces et structures sont visuellement reconnaissables.

Les figs 3 et 4 montrent le rendu tridimensionnel d'un projet de chambre de vannes pour l'alimentation en eau potable d 'une commune.

fig.3

fig.4

A Sion, suite aux débordements de La Sionne, des ouvrages de protections spéciaux ont du être entrepris.

Sur la fig. 5, à l 'entrée aval d'une chambre les angles vifs seront atténués par des protections incurvées afin d 'éviter que les gravats ne se bloquent et obstruent la galerie. Sur la fig. 6, on voit la protection de tuyaux et conduites souterraines traversant la galerie.

fig.5

fig.6

IMAGES DE SYNTHESE

Les images de synthèse sont composées de prises de vues traditionnelles mélangées avec un modèle tridimensionnel. L'intégration du modèle dans l'image se fait par positionnement d'une caméra terrestre ou aérienne dont la position et l'ouverture sera la même que l'image de base.

Aménagement du territoire et urbanisme

Dans le cadre de projets de construction, une vue d'ensemble du projet permet d'évaluer rapidement l'impact paysager des constructions.

Il permet en outre aux initiateurs du projet d'évaluer visuellement certains problèmes tels que:

fig.7: exemple de projet d 'implantation de chalets de vacances dans une station valaisanne

Plans de quartier

Les plans de quartier issus d'études conjuguées entre le plan d'aménagement local, les architectes, les urbanistes, les paysagistes, peuvent également être représentés par photomontage. Toutes les structures du projet peuvent ainsi être regroupées sur une seule photo. Pour le projet des Frisses à Ayent, les figs 8 et 9 montrent l'intégration par photomontage de l'aménagement de quartier, réalisé sur une prise de vue aérienne.

fig.8: avant

fig.9: après

Projets de constructions diverses

Un projet de construction d'un télésiège exige une attention toute particulière face aux problèmes d'environnement. Lors d'une étude d'impact, les photomontages sont très explicites et parlent parfois bien mieux qu'un rapport.

Ce mode de faire remplace avantageusement la construction d'une maquette étant donné que parfois, la surface à représenter est très élevée.

fig.10: avant

fig.11: après

Animations virtuelles

Si un modèle 3D est destiné à des animations vidéos, les caméras pourront être mobiles et suivront un cheminement défini par l 'opérateur. De même, les diverses focales peuvent être générées indépendamment des positionnements.

La densité d'images définie pour le modèle sera fonction de la vitesse des déplacements de la caméra, de son ouverture et de la rotation du trajet afin de garantir une vidéo fluide.

fig. 12: image intérieure tirée de l'animation du projet de la maison de la forêt aux Mayens de Riddes

fig. 13: projet d' un bâtiment public

fig. 14: image tirpée d'une animation virtuelle


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© FI-spécial été du 1er septembre 1998