Option Réalité Virtuelle et Interaction 3D

La réalité virtuelle, un domaine en plein essor

Après avoir longtemps été un domaine exploratoire réservé aux laboratoires de recherche, la réalité virtuelle est aujourd’hui un domaine en plein essor dans le monde de l’entreprise. D’une part, de plus en plus de grandes entreprises investissent dans des dispositifs de réalité virtuelle haute performance comme une salle immersive, un mur d’images ou un CAVE. On peut citer, en particulier, les principaux acteurs de l’industrie automobile (Renault, PSA), ceux de l’industrie aéronautique (Airbus, EADS) ou encore des grands groupes comme Dassault Systèmes, Saint Gobain, EDF, le CEA, etc. D’autre part, la réalité virtuelle se démocratise considérablement grâce au développement de nouveaux dispositifs matériels accessibles au grand public (télévision 3D, dispositif de reconnaissance de mouvements comme la Kinect de Microsoft, casque de réalité virtuelle comme l’Oculus Rift ou le Samsung Gear VR, etc.). De nombreuses startups sont donc en train de se développer dans ce secteur d’activité afin de proposer de nouveaux dispositifs matériels (par exemple, Immersion ou Realiz), ainsi que des applications logiciels dédiées à la réalité virtuelle (par exemple : Clarte, « I’m in VR », VRXL). Les applications de la réalité virtuelle sont aussi diverses que variées. On les retrouve aussi bien dans le monde professionnel que dans le monde du loisir : design et conception industrielle, visualisation de données scientifiques, marketing, formation (serious game), visites virtuelles, jeux vidéos, etc.

Le développement actuel de la réalité virtuelle entraine un besoin croissant d’ingénieurs en informatique spécialisés dans ce domaine aussi bien au niveau des startups qu’au niveau des grandes entreprises. Même si la réalité virtuelle est un secteur fortement attractif pour les futurs ingénieurs, il est actuellement encore difficile pour ces entreprises de trouver des ingénieurs avec les compétences nécessaires. En effet, les formations d’ingénieurs actuelles n’abordent que très peu les domaines clés de la réalité virtuelle comme l’immersion multi-sensorielle, les interactions 3D, l’utilisation de dispositifs matériels spécifiques (écrans ou lunettes 3D, capteurs de mouvements, périphériques d’interaction 3D), la conception de systèmes collaboratifs, etc.

L’objectif de l’option « Réalité Virtuelle et Interaction 3D » est d’apporter une première expérience de la réalité virtuelle grâce notamment à la réalisation de projets. Cette première expérience pourra non seulement donner le gout de la réalité virtuelle aux étudiants, mais aussi leur permettre de faire la différence avec d’autres candidats lors d’un entretien d’embauche.

Contexte pédagogique

Cette option est proposée aux étudiants de 5ème année de l'école d’ingénieurs de la spécialité Informatique dans le cadre d'un ensemble de matières spécialisées qui vise à mieux préparer leur insertion dans la vie professionnelle. Cette option s’appuie sur une plateforme de Réalité Virtuelle qui permettra aux étudiants d’avoir accès à un système immersif pour la réalisation de projets.

Objectifs pédagogiques

Les objectifs principaux de l’option « Réalité Virtuelle et Interaction 3D » sont, d’un point de vue théorique, de faire acquérir aux étudiants les concepts fondamentaux de la réalité virtuelle et, d’un point de vue technique, de leur permettre d’obtenir une première expérience de développement d’une application de réalité virtuelle et d’utilisation de dispositifs immersifs au travers de projets.

Du point de vue théorique, les élèves étudieront les différents aspects de l’immersion multi-sensorielle (immersion au niveau de la vue, de l’ouïe, du toucher, des gestes et déplacements physiques). Ils pourront aussi apprendre à maitriser les différentes techniques d’interaction 3D allant de la navigation dans un environnement virtuel à la manipulation d’objets virtuels. La collaboration en environnement virtuel pourra également être abordée.

D’un point de vue plus technique, la réalisation de projets permettra aux étudiants d’acquérir une première expérience de développement d’applications de réalité virtuelle utilisant des dispositifs matériels spécifiques pour l’immersion en environnement virtuel et l’interaction en 3D. D’une part, ils pourront manipuler des dispositifs grand public (écran 3D, dispositifs d’interaction de console de jeu vidéo, etc.) et voir comme ces dispositifs peuvent être utilisés pour mettre en place des applications de réalité virtuelle à des coûts raisonnables. D’autre part, ils pourront aussi utiliser des dispositifs spécifiques à la réalité virtuelle (grande surface de visualisation 3D, système de tracking des utilisateurs à base de cameras infrarouge, etc.) et ainsi, appendre à utiliser des dispositifs qui ne sont généralement pas accessibles aux étudiants. En effet, la plateforme de réalité virtuelle développée à l’école Polytech Paris-Sud permet aux étudiants d’avoir une version simplifiée des dispositifs de réalité virtuelle utilisés dans les laboratoires de recherche. Par ailleurs, une attention particulière sera portée à la façon de concevoir et développer ces applications de réalité virtuelle au niveau de l’architecture logicielle, de la gestion des périphériques d’interaction, et éventuellement de la distribution des applications sur le réseau. Cela permettra de sensibiliser les étudiants à la nécessité de concevoir des applications les plus modulaires possible que ce soit au niveau des différents dispositifs matériels utilisés, mais aussi des composants logicielles utilisés (librairie 3D, librairie audio, moteur physique, couche réseau, etc.).

Les différents projets réalisés par les étudiants dans le cadre de cette option pourront être l’occasion de mettre en place des collaborations avec d’autres filières ou partenaires locaux. Il pourrait être intéressant de réaliser des applications permettant, par exemple, de faire une visite virtuelle du campus ou d’un bâtiment en construction sur le campus, une reconstruction d’un site archéologique, ou des analyses de données scientifiques 3D en lien avec une autre filière, etc. Ces applications seront également une opportunité pour faire la promotion de l’école par le biais de réalisations visuelles qui pourraient être montrées lors de salons ou des journées portes ouvertes.

Pour plus d'informations :

Cédric Fleury - cedric.fleury@lri.fr (cedric.fleury @ lri.fr)