Le rendu tridimensionnel (3D) joue un rôle clé dans les industries qui créent des images générées par ordinateur réalistes à partir de modèles. Il consiste à former des formes géométriques, des textures, des éclairages et d'autres attributs visuels réalistes avec lesquels les gens peuvent interagir sur différentes plateformes. Il offre la capacité de représenter visuellement des concepts, des conceptions et des données connexes de manière plus interactive, globale et informative que les méthodes traditionnelles. La taille actuelle du marché des logiciels de visualisation et de rendu 3D devrait passer de 2,75 milliards de dollars à 11,8 milliards de dollars à un taux de croissance annuel composé de 23,1 % d'ici 2029.

Un environnement immersif d'expérience 3D de réalité virtuelle (RV) est principalement utilisé par les industries fortement impliquées dans la conception et la recherche de nouveaux composants, tels que l'équipement de défense, l'aéronautique, la technologie de l'information en santé, l'architecture, l'éducation et la machinerie lourde.

Les raisons de promouvoir l'utilisation de cette technologie incluent la demande croissante d'examen de conception, de produits personnalisés, de rendu et de visualisation en temps réel, d'expérience pratique avant le lancement, d'activités de vente, etc. Ce qui suit fournit une explication plus approfondie :

Fabrication : Construisez des prototypes jumeaux numériques, puis passez en revue, affinez et effectuez des tests dans un environnement collaboratif avant la fabrication réelle. Ces prototypes sont utilisés lors d'événements marketing pour obtenir des rétroactions des utilisateurs et stimuler les ventes.

Un des grands clients d'HCLTech dans le domaine de l'ingénierie spatiale possède diverses configurations avec leurs produits. Construire tous les prototypes prend du temps et coûte cher, ils ont donc décidé d'utiliser des techniques de rendu 3D pour visualiser les produits et obtenir une confirmation de leurs clients.

Santé : Lors de la formation de professionnels de la santé, ils doivent comprendre les scans médicaux (CT, IRM, etc.), les interactions avec les patients et les chirurgies de simulation, telles qu'un remplacement du genou.

HCLTech travaille avec des clients cycle de vie et soins de santé (LSH) concernant des cas d'utilisation de simulation chirurgicale, par exemple du contenu pour remplacement articulaire, afin de former les stagiaires médicaux et les médecins à la compréhension de la structure articulaire et des nerfs associés pour déterminer si l'interaction 3D aide à retenir les connaissances.

Immobilier : Les constructeurs et les acheteurs utilisent des visites virtuelles 3D pour se familiariser avec la propriété et visualiser l'intérieur et l'extérieur des bâtiments. Cela les aide dans les activités de vente et de marketing.

Un client d'HCLTech dans l'immobilier a examiné la validation des règlements de sinistres d'assurance. La réplique exacte en 3D des bâtiments ou appartements et de divers équipements (équipements incendie, systèmes CVCA, tableaux électriques, etc.) à l'intérieur des bâtiments aide les constructeurs et les compagnies d'assurance à régler les sinistres soumis par les clients.

Types d'environnements 3D

Outre l'utilisation du rendu 3D dans les jeux, l'animation, l'automobile, l'éducation, les sciences de l'environnement, etc., cette expérience est proposée de plusieurs façons, telles que les salles 3D de type environnement virtuel automatisé en grotte (CAVE), les casques à montage sur la tête (HMD) et le métavers.

CAVE : Il s'agit d'une expérience entièrement immersive offerte par des salles de RV physiques. C'est comme une grotte où les murs, le plafond et le plancher font office de grands écrans de projection entourant l'utilisateur, créant une sensation d'immersion dans un environnement virtuel. CAVE est une expérience localisée, généralement limitée à un lieu physique précis.

HMD : Ces appareils rendent des modèles 3D près de vos yeux, ce qui est aussi appelé un affichage proche de l'œil (NED). Les HMD (par exemple Oculus et HTC Vive) sont en général plus abordables et accessibles aux utilisateurs individuels. Ils offrent une expérience de RV personnelle et immersive utilisable dans différentes applications, notamment les jeux, les simulations et la formation. Les HMD sont portables et peuvent être utilisés dans différents endroits, mais ils procurent une expérience individuelle plutôt qu'une expérience partagée.

Métavers : Plusieurs personnes interagissent entre elles à l'aide de leurs avatars dans un environnement virtuel sur internet en utilisant des technologies de RV. Le concept de métavers continue d'évoluer et il y a différentes interprétations. Il implique généralement la convergence de la RV, de la réalité augmentée (RA) et d'Internet. Le métavers vise à créer un environnement numérique à la fois immersif et sans couture qui va au-delà des expériences individuelles en RV. On l'imagine comme un monde virtuel totalement interactif et interconnecté où les utilisateurs peuvent explorer, socialiser, travailler, jouer et effectuer différentes activités.

Bien que le but de l'utilisation de ces technologies diffère, les industries sont souvent confuses quant à celle qui convient le mieux à leurs besoins : CAVE, HMD ou métavers ? Les trois techniques utilisent des modèles 3D rendus, mais il existe des différences notables dans l'expérience de visualisation et les interactions.

Différences entre les environnements de RV basés sur CAVE et ceux basés sur le métavers

• Le métavers constitue un univers numérique composé d'un espace partagé virtuel, de RA/RV et d'Internet, alors que CAVE est un système de RV immersif composé de cubes de la taille d'une pièce dotés de murs et de systèmes de projection.
• Le métavers est principalement conçu comme un monde numérique immersif et interconnecté où les utilisateurs peuvent utiliser des avatars numériques pour socialiser, jouer, magasiner, etc. Dans un CAVE, les utilisateurs physiques portent des lunettes stéréoscopiques et interagissent avec un environnement virtuel 3D affiché sur le mur. Le système CAVE suit les déplacements de l'utilisateur et ajuste les visuels en conséquence, produisant une expérience très immersive.
• CAVE excelle dans des applications de niche, dans les domaines où la précision et le réalisme sont essentiels, comme les sciences, l'astronomie, l'imagerie médicale et la simulation, les visites architecturales, etc., tandis que le métavers propose une plateforme plus large et polyvalente pour une vaste gamme d'expériences et d'interactions. Le choix entre un CAVE et le métavers dépend des objectifs et des besoins spécifiques du projet ou de l'application.
• L'utilisation principale du métavers est la communication, le divertissement et le commerce électronique, alors que CAVE sert à la visualisation scientifique, aux simulations techniques et aux activités de recherche.

Différences entre les environnements de RV basés sur CAVE et ceux basés sur HMD

• CAVE offre un espace physique partagé et collaboratif où plusieurs utilisateurs ont la sensation de faire partie du monde 3D, tandis que HMD isole les utilisateurs de leur environnement et permet la collaboration dans le monde virtuel.
• Dans un CAVE, l'utilisateur peut se déplacer librement, mais dans un HMD, le mouvement est limité à la frontière initialement établie.
• HMD est un seul spectateur par casque ; CAVE est une expérience multi-utilisateurs dans un espace physique.
• CAVE est très onéreux, mais HMD est plus économique.

Vues d'ensemble typiques des solutions de projets de rendu 3D

Vue d'ensemble de la solution CAVE

Dans un CAVE, une salle physique est nécessaire pour créer un environnement virtuel où les objets sont projetés sur les murs et les planchers. Plusieurs projecteurs sont utilisés pour des environnements virtuels immersifs et sans couture. Lorsqu'une personne entre dans la salle physique et interagit avec l'objet par des gestes, des contrôleurs manuels ou simplement en marchant près de l'objet projeté. Plusieurs personnes peuvent entrer dans la pièce et interagir.

Figure 1 : Vue d'ensemble de la solution CAVE

Les salles physiques sont nécessaires dans une expérience CAVE. Selon la dynamique de la pièce, les systèmes de projection choisis, les effets d'éclairage, les systèmes sonores, le matériel et les logiciels sont intégrés.

La portabilité n'est pas possible, contrairement au type de rendu 3D HMD. Toutefois, la visualisation et l'interaction avec les objets et le rendu sont fluides avec un sentiment de présence dans l'environnement réel.

Vue d'ensemble de la solution Metaverse

Le métavers est un concept qui requiert un espace virtuel créé par la convergence de la réalité physique et virtuelle. Les représentations numériques « avatars » sont les personnes impliquées dans un environnement virtuel et interagissant avec des objets virtuels interconnectés contenant du contenu numérique. Il s'agit d'un espace partagé virtuel numérique utilisant la technologie blockchain pour la propriété des actifs virtuels et la décentralisation.

Figure 2 : Vue d'ensemble de la solution Metaverse

• Le métavers est une approche basée sur une plateforme qui nécessite des services de données, la gestion des utilisateurs et des interactions, des jumeaux numériques, des services blockchain et l'intégration aux systèmes d'entreprise.
• Un réseau performant est essentiel pour une communication et des interactions fluides dans l'espace virtuel.
• La gouvernance des données et la sécurité sont indispensables pour le partage de contenu dans le monde virtuel.

Vue d'ensemble de la solution HMD

De multiples utilisateurs se connectent à l'environnement virtuel à l'aide d'une application de RV hébergée sur un casque de RV. Ils peuvent visualiser et interagir avec des modèles 3D dans un environnement virtuel pour comprendre diverses caractéristiques de l’équipement représentatif.

Figure 3 : Vue d'ensemble de la solution HMD

• Des interactions physiques limitées avec le monde réel peuvent souvent entraîner le mal des transports puisqu'elles nécessitent une fréquence d'images élevée et une grande largeur de bande en raison des limites du matériel.
• Les utilisateurs sont isolés de leur environnement réel et sujet à la désorientation potentielle.

Principales considérations pour les solutions CAVE, Metaverse et HMD

Tableau 1 : Principales considérations pour les solutions CAVE, Metaverse et HMD

Le rôle de HCLTech dans la mise en œuvre du rendu 3D

Nous jouons un rôle important dans les projets de rendu 3D, notamment :

• Services de consultation et d'évaluation : Nous aidons les organisations à comprendre leurs besoins spécifiques et à définir les objectifs à atteindre ; nous évaluons les processus existants, les besoins et les cas d'utilisation afin d’identifier la technologie la mieux adaptée dans ce domaine.
• Sélection et recommandations technologiques : Nous fournissons des recommandations sur les meilleures technologies matérielles et logicielles à utiliser dans la configuration, en nous appuyant sur notre expertise et nos partenariats exclusifs en consultation et solutions.
• Développement et optimisation de modèles 3D : Les modèles 3D sont la partie essentielle de tout projet de rendu 3D. Cela inclut la modélisation, la texturation, l'éclairage, le rendu et le traitement. Nous offrons également de l’aide pour la création de modèles 3D, ou pour optimiser les modèles existants afin qu'ils puissent se charger et fonctionner plus rapidement dans les environnements.
• Développement de logiciels et intégration avec divers systèmes : Développer des applications logicielles personnalisées adaptées à des besoins particuliers, notamment la création de logiciels pour le rendu 3D, la création de contenu, la visualisation des données et l'interaction.
• Formation et support : Offrir des formations pratiques pour se familiariser avec les logiciels et matériels utilisés dans le système. Nos services de soutien assurent la bonne exécution du projet sur le long terme.
• Gestion de projet : C'est une activité très importante pour garantir le succès d'un projet. Cela inclut la gestion des fournisseurs, des ressources, des parties prenantes, la planification des tâches, la surveillance et la communication.