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Renault Technical Center for Simulation 1 Vendredi 22 novembre 2008 Simulation

Renault Technical Center for Simulation 1 Vendredi 22 novembre 2008 Simulation Immersive du Mouvement (3) Centre Technique de Simulation ARI(VA)² Σ!4000 Augmented Reality for Vehicle Architecture and Virtual Assessment Simulation Immersive du Mouvement (2) Dr Andras KEMENY Centre Technique de Simulation, Renault ENSAM, Chalon-sur-Saône 2 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Plan I. Introduction II. Perception et restitution visuelle III. Simulateurs et perception multimodale IV. Technologie et réalité virtuelle immersive V. Applications industrielles VI. Projets collaboratifs VII. Perception de l’espace en environnement virtuel VIII. Conclusion 3 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Plan de la présentation Simulation immersive 2 1. Simulateurs de véhicule ! Perception vestibulaire du mouvement ! Description d’un simulateur de conduite 2. Applications industrielles automobile ! Simulateurs de conduite ! Applications ! Projets européens 3. La réalité virtuelle dans l’industrie automobile ! Technologies de réalité virtuelle ! Applications automobile 4 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Linéaire latéral, longitudinal mouvements transitoires ex: Daimler Benz, NADS, VTI, Renault Ultimate Rotationnel roulis, tangage, lacet mouvements soutenus ex: TRaCS, VTI, PSA, Renault CARD2 Vibratoire vertical contact au sol ex: TRL, CARDS Restitution des mouvements 5 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Plate-forme électromécanique 6 axes 4 axes opérationnels (vertical, roulis, tangage, longitudinal) Vibrations 0 - 10 Hz Plate-forme mobile 6 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Définition : fidélité (conduite) paramétrée (variable) Description d'un simulateur de véhicule ! Un véhicule et un calculateur pour générer l'environnement : ! Visuel (frontal et rétrovision, ou casque de réalité virtuelle). ! Kinesthésique (volant, pédalier, levier de vitesses, mouvements). ! Sonore (véhicule et environnement). ! Un outil pour l'expérimentation et la mise au point : ! Entrée : Mesures véhicule, base de données scène. ! Traitement : Modélisations: dynamique de véhicule, trafic routier, confort. ! Sortie : Enregistrement : mesures véhicule (virtuel), environnement (virtuel), conducteur (réel). ! Synthèse des divers résultats de calcul. Renault Technical Center for Simulation 2 7 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Architecture d'un simulateur de véhicule Système de projection Poste de contrôle Calculateur principal Mouvement Cabine Images Son Générateur d'images Modèle véhicule Modèle trafic Cabine Plate- forme mobile Superviseur Base de données réseau routier Base de données surface de route Base de données graphiques Description d'un simulateur de véhicule 8 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Composants principaux d'un simulateur Description d'un simulateur de véhicule ! Une cabine instrumentée ! Voiture (VL) ou Poids-lourd (PL). ! Capteurs, voyants, restituteurs d'efforts... • Un système visuel composé de : ! Un générateur d'images (1 à 5 canaux typiquement). ! Un système d'affichage. ! Projection directe ou rétroprojection, ou projection dans un casque, ! ou projection collimatée ou à l'infini (>3 mètres). • Un système de restitution kinesthésique composé de : ! Une réponse volant , un pédalier et une boite de vitesses. ! Une plate-forme mobile: électro-mécanique ou hydraulique, 3 à 6 axes. 9 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Protocole de communication Génération image Trafic Scenario Lecture Capteurs Modèle Dynamique Acquisitions Cock-pit Son Commande mouvement Générateur de vibration Enregistrement de données Supervision Générateur d'image Système Audio Plate-forme 6 axes Siège vibrant Cock-pit Tableau de bord Capteurs de Position Casque Info. barrières Collision Données modèle dynamique Info. cockpit Position plateforme Pos. observateur Feux tricolores Conditions météo/Eclairement Info. capteurs Info. véhicule Collision Composants cockpit Pannes Données spécifiques à une expérience Données modèle dynamique Observateur Info. véhicule Route Données spécifiques à une expérience Informations utilisateur Informations véhicule Collision Données modèle dynamique Position observateur Informations véhicule Message vocal Conditions météo Observateur Info. véhicule Données Modèle dynamique Route Info. barrières Feux tricolores Ordres changement position ou d'état d'un véhicule Schéma de communication inter-modulaire Réalité virtuelle appliquée à la simulation de conduite 10 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Importance de la cohérence spatio-temporelle Description d'un simulateur de véhicule ! Intégration proprioceptive ! Le corps humain est sensible aux retards et incohérences de perception. (indice de profondeur, de mouvement, et comptage vestibulo-oculaire) ! Peut introduire des malaises ou des maux de tête. ! Notion de temps de réponse (transport delay) ! Spécificité en fonction de la tâche : simulateur de vol = 150 ms ! Conduite de véhicule ! Réflexe vestibulo-oculaire = 10 ms ! Fréquences de calcul ! Image : 30 Hz à 60 Hz. ! Acquisition : 100 Hz à 500 Hz. ! Modèle dynamique : 100 Hz à 1000 Hz. ! Mouvement : 0 Hz à 30 Hz. 11 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation 1. Richesse visuelle 2. Scénarios de trafic 3. Variations de vecteurs d’accélération 4. Conduite banalisée 2 - Applications Industrielles automobile ! Les simulateurs de conduite 12 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Simulateurs automobile AGC AITEC AUDI BMW CHRYSLER CODES ROUSSEAU(FAROS) DAIMLER-BENZ FAAC FIAT FORD GENERAL MOTORS HITACHI HUGHES ILLUSION TECHNOLOGIES NISSAN OERLICON-CONTRAVES PSA-PEUGEOT-CITROEN RENAULT RENAULT TRUCKS ROVER UNIV SHANGAI STORSIM (TRaCS) THALES (TTS) TNO TOYOTA TRL VOLVO VTI VW INRETS IOWA KRAUSS-MAFFEI KRISTIANSTADT KRUPP-ATLAS UNIV LEEDS LOCKHEED-MARTIN MAZDA UNIV MINNEAPOLIS MIT MITI MITSUBISHI NADS UNIV NAPLE NIPPONDENSO Renault Technical Center for Simulation 3 13 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Principaux simulateurs d'étude en France Applications ! RENAULT 4 simulateurs dont 2 dynamiques ! PSA Sherpa, 2 simulateurs statiques ! INRETS Arcueil et Bron (statiques + 1 dynamique) ! CNRS PAVCAS (Strasbourg) ! Unviversité de Valenciennes dynamique, en coopération avec PSA ! Renault Trucks SCOOP, simulateur dynamique 14 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Les principaux simulateurs 15 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Les principaux simulateurs Configuration du simulateur SCOOP Image du simulateur SCOOP Cabine du simulateur SCOOP 16 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation ULTIMATE (Renault) 17 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation INRETS mini simulateur dynamique 18 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Systèmes comparables à ULTIMATE ! Projets de simulateurs avec table XY 80M€ 2M€ idem 10M€ 60M€ Budget 2000 NADS 2004 RENAULT 2005 - 06 BMW 2001 FORD 1990 (+ 3M€ en 2004) Daimler Chrysler Mise en service Réalisations 2009 1M€ Min. Edu Chine 2007 2M€ PSA 2006 1M€ Univ. Leeds 2005 25M€ TOYOTA Renault Technical Center for Simulation 4 19 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation ! TRaCS (Truck and Coach Simulator) ! Objectif ! Améliorer la sécurité routière en développant un simulateur de conduite pour la formation des conducteurs de poids lourds ! Partenaires ! Renault, Thomson TT&S, AFT, VT&L, Autosim, Clarus ! Bilan ! Produit vendu à une quarantaine d’exemplaires par TT&S ! Contribution à la sécurité routière par une formation plus efficace des conducteurs de PL, notamment en situations dangereuses, grâce au simulateur ! Délais et budget respectés ! Une cinquantaine de produits vendus par TT&S Projets Eurêka terminés: TRaCS 20 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation ! CARDS (Comprehensive Automobile Research and Development Simulator) Σ!1924 (1998 à 2001) ! Objectif ! Définition et développement d’un simulateur de conduite pour la R&D automobile, la conception des véhicules jusqu’à l’étude des facteurs humains : ! Outil de conception et d’étude en situation de conduite ! Réduction des coûts et des délais du cycle de conception ! Bilan ! Prototype opérationnel ! Validation technique et scientifique ! Réutilisation sur ULTIMATE Projet CARDS 21 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation ! ULTIMATE (Universal Land-based Transport display and Motion Advanced Enveloppe) Σ!1493 (2001 à 2004) ! Objectifs ! Simulateur dynamique haute performance ! 7x7m, 0.7g, XY + hexapode ! Cockpit et écran ultra légers ! Applications d’ingénierie véhicule ! Prototypage virtuel de nouveaux véhicules ! Conception de systèmes d’aide à la conduite ! Développement de l’innovation ! Partenaires ! Renault, Hydraudyne, SEOS, LPPA ! Applications ! Pédale Active (PA), Direction Intelligente, Electronic Stability (ESP) Projet ULTIMATE 22 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Simulateur dynamique à hautes performances ULTIMATE Simulateur éclairage et logiciel SCANeR II Salle Réalité virtuelle et logiciel P2V© Simulateur de vision MOER Salle Stanley Kubrick à échelle 1 et p2V Simulateur MV2I de tableau de bord Centre Technique de Simulation RENAULT 23 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Centre Technique de Simulation RENAULT 24 Vendredi 21 novembre 2008 Simulation immersive de mouvement (2) Centre Technique de Simulation Simulation de conduite à Réalité Augmenté pour l'étude d’architecture de véhicule chez Renault Centre Technique de Simulation RENAULT uploads/Geographie/ simulation-immersive-du-mouvement-2-ensam-website.pdf