La réalité mixte dans les secteurs de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction

Qu’est-ce que Microsoft HoloLens ?

Microsoft HoloLens est un ordinateur autonome et portable dit « holographique ». Cet appareil offre un affichage holographique transparent et se compose de capteurs avancés qui cartographient l’environnement physique. HoloLens permet aux utilisateurs d’interagir avec des hologrammes 3D superposés sur le monde réel. Dans cet environnement de réalité mixte, les utilisateurs peuvent fixer des hologrammes sur des objets physiques et interagir avec les données à travers de leurs gestes, de leur regard et de leur voix.

Qu’est-ce que la réalité mixte ?

La réalité mixte superpose l’environnement virtuel sur l’environnement réel. Dans le contexte de l’industrie du bâtiment et du BIM, il s’agit de la phase de coexistence du numérique et du réel, lorsque la conception architecturale entre en contact avec la réalité et les équipes de construction transforment les contenus numériques en objets physiques. La réalité mixte permet aux utilisateurs d’interpréter de façon efficace les informations physiques et numériques ainsi que les relations spatiales qui les unissent.

réalité mixte dans construction
Le continuum réalité-virtualité, Paul Milgram (1)

Dans la pratique actuelle, l’interprétation des contenus numériques et leur transformation en objets réels dépendent fortement de la compréhension spatiale de l’utilisateur. Ce processus est sujet à de nombreuses erreurs et exige une main-d’œuvre hautement qualifiée. Lors des phases de conception et de construction, les erreurs d’interprétation sont fréquentes et entraînent souvent une perte de qualité, des dépassements de coûts et des retards.

La visualisation du contenu numérique sous forme d’hologrammes dans le contexte du monde physique permet de combler le fossé qui existe aujourd’hui entre le virtuel et le réel ainsi que de réduire les lacunes du flux de travail actuel. De plus, alors que notre monde physique est limité, la réalité mixte offre un environnement infini dans lequel des données supplémentaires telles que le calendrier, les spécifications et la simulation peuvent être superposées sur la réalité, créant ainsi un environnement hyper-réel.

La visualisation 3D devient une réalité

Au cours de ces dernières années, l’évolution naturelle des documents 2D au BIM 3D a largement amélioré la communication et la coordination entre les équipes. Aujourd’hui, les modèles 3D sont courants, mais l’interaction avec des données volumétriques derrière un écran 2D reste extrêmement limitée. La réalité mixte et la technologie holographique font sortir les modèles de l’écran, ce qui permet aux utilisateurs d’interagir avec les données de conception de manière plus intuitive.

De plus, le fait de libérer le modèle 3D permet de démocratiser les données en offrant un moyen naturel d’expérimenter et de comprendre la conception. Alors que les architectes s’entraînent à visualiser leurs conceptions en 3D pendant des années de formation et de pratique, d’autres acteurs de l’industrie ont encore du mal à les déchiffrer. Grâce à la réalité mixte, toutes les parties prenantes d’un projet peuvent se promener et explorer la conception en 3D sans avoir besoin d’un expert pour les guider et leur donner leur point de vue.

La réalité mixte se déplace le long du continuum réalité-virtualité, ce qui rend le flux de travail conception-construction-exploitation beaucoup plus efficace. Pour certaines décisions ou tâches spécifiques, le repère visuel doit nécessairement être le monde réel « non modélisé ». Pour d’autres tâches, une réalité mixte, un « monde partiellement modélisé » ou même un mode de réalité virtuelle complètement immersif est idéal. Avec la réalité mixte, l’utilisateur contrôle le « mix » et réalise des ajustements en fonction des besoins.

Images réalité mixte

Un déplacement le long du continuum réalité-virtualité : dans cette démonstration, un modèle de Trimble SketchUp est affiché via Microsoft HoloLens. Pour mieux explorer et expérimenter la conception, les différentes parties prenantes peuvent basculer entre une visualisation holographique sur table et un mode immersif.
La réalité mixte et la technologie holographique améliorent également la collaboration à distance.

La possibilité de partager des hologrammes 3D avec des parties prenantes isolées, y compris en fonction de la position et du regard des participants, améliore la communication et l’efficacité de la collaboration.

image 2 réalité mixte

La collaboration à distance : dans cette démonstration, les données de Trimble Connect sont partagées avec des utilisateurs isolés. Grâce à la technologie holographique de Microsoft HoloLens, les équipes isolées peuvent expérimenter la « présence spatiale » du modèle de conception, accéder aux informations relatives au regard et à la position de ses utilisateurs et communiquer par le biais de véritables hologrammes 3D.

Un processus de « traduction » transparent

Tout projet de construction implique que la conception devienne réalité et que les idées abstraites soient « traduites » en objets physiques. Étant donné que chaque projet est unique, spécifique au site et basé sur le travail physique, une « traduction » intensive et précise des informations de conception est nécessaire.

Aujourd’hui, ce processus de « traduction » représente un défi constant. Il est intrinsèquement complexe et laisse peu de place à l’erreur étant donné qu’une mauvaise interprétation des données entraîne souvent des erreurs coûteuses, des problèmes de qualité et des remaniements. Les modèles 3D numériques peuvent rendre les données moins abstraites et aider à clarifier les intentions de la conception, mais la frontière entre conception et exécution est encore bien présente.

La technologie de réalité mixte permet d’estomper cette frontière. Avec la réalité mixte, les données de conception elles-mêmes se superposent sur l’environnement physique, ce qui minimise le besoin de « traduction » et réduit l’interprétation subjective. L’utilisateur visualise la conception dans son contexte et peut ainsi mieux la comprendre, interagir avec les données et exécuter les actions requises en temps réel. Le retour visuel immédiat rend le processus de contrôle de la production plus efficace et révèle toute déviation en temps réel.

image 3 réalité mixte

Une traduction transparente : un modèle BIM 3D holographique de Trimble Connect est visualisé sur site via Microsoft HoloLens.

Comment la réalité mixte prend-elle en charge l’intégration et la collaboration ?

L’industrie AEC doit encore améliorer la communication entre ses différents acteurs et faciliter l’intégration de ses flux de travail. Les structures en silos présentent encore de nombreuses lacunes et le besoin de recréer des données lors du passage d’une étape à l’autre est encore bien présent. Les méthodes de livraison de projet telles que l’IPD et les innovations technologiques telles que le BIM 3D soutiennent cette tendance en optimisant la qualité, les coûts et le calendrier du projet.

La technologie de réalité mixte soutient l’intégration et la collaboration selon trois principaux axes :

L’étape de préparation du projet : De la conception à la construction (et à l’exploitation) :

En se déplaçant le long de cet axe, la réalité mixte donne vie aux données 3D et place les informations dans les mains de l’utilisateur sans qu’il soit nécessaire de modifier ou d’ajuster le format des données. Un modèle BIM 3D peut être projeté dans son contexte pour guider les équipes de construction sur site et, plus tard, par les équipes de gestion des installations lors de l’évaluation des remaniements et des travaux de maintenance requis.

Du numérique au physique :

L’affichage holographique ne se limite pas aux modèles 3D. En utilisant Microsoft HoloLens, des ensembles de données multicouches peuvent être superposés sur le monde réel sous forme d’hologrammes. La liste comprend les documents 2D, l’analyse énergétique, la simulation de la lumière, l’acoustique, les données d’agencement et les métadonnées relatives aux équipements, entre autres. Le fait de présenter les données dans un contexte comme celui-ci améliore la communication et renforce la confiance dans la prise de décision.

Des bureaux au terrain : de la conception à la construction et vice-versa

Le partage de données de conception actualisées avec les équipes de terrain est crucial dans un environnement de construction dynamique. Grâce à la technologie de réalité mixte, les équipes de construction peuvent accéder à des données contextuelles géolocalisées pouvant être projetées et ancrées dans l’environnement physique qui les entoure. La possibilité de cartographier l’environnement physique tel que construit prend en charge la communication du terrain vers les bureaux et ferme la boucle construction-conception/conception-construction.

L’avenir de la réalité mixte dans l’industrie AEC

La réalité mixte aura un impact considérable sur l’industrie AEC au cours des années à venir. La technologie se concentre sur certaines des principales lacunes de l’industrie lors des phases de conception, de construction et d’exécution. Intégrée à un logiciel d’agencement de qualité, la réalité mixte améliore la communication, renforce l’intégration du flux de travail et permet une collaboration en temps réel avec des équipes isolées en utilisant des modèles BIM 3D en tant que principale source de données.

Bien que nous puissions vous décrire les avantages de la réalité mixte, vous devez en faire l’expérience vous-même pour apprécier sa puissance et comprendre comment celle-ci peut transformer l’industrie AEC.

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