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About Visite virtuelle

Visite virtuelle d’architecture sur Unreal Engine

 

Visite virtuelle d’un complexe industriel à Genève

Durant les mois d’avril et mai 2015, nous avons été amenés à réaliser la visite virtuelle du complexe Tourbillon à Genève. Celle-ci a été faite sur le logiciel de 3D temps réel Unreal Engine (UE) développé par Epic Games. UE est connu et reconnu dans le monde du jeu vidéo, a fait ses preuves et a été à la base du développement de nombreux jeux à succès tels Bioshock, Borderlands ou encore Gears of Wars pour ne citer qu’eux. Il est également de plus en plus utilisé dans la visualisation architecturale.

Visite virtuelle Unreal architecture 3d

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Travail préparatoire

La première phase du projet consista à se familiariser avec le logiciel. D’habitude, nous réalisions ce genre d’application sur Unity, un autre logiciel 3D temps réel que nous utilisons depuis longtemps (5 ans) et que nous connaissons parfaitement. Nous nous sommes tournés vers UE, car ce dernier apporte un niveau de qualité d’image suppérieur et rapidement. L’interface du logiciel est assez intuitive au premier abord. Mais une fois qu’on plonge un peu plus dans les méandres du soft, on se rend compte de son réel potentiel et de ses possibilités (ex. L’éditeur de matériaux, Matinee l’outil d’animation, la programmation nodale (comme dans Blender), etc.)

Visite virtuelle Unreal architecture 3d

Avant de passer sur UE, il a fallu retravailler les scènes 3D qui avaient servi à la réalisation des images fixes. Réduction du nombre de polygones, remeshing, retexturing, création de maps d’occlusion, de normales, bref, toute une panopelie d’étapes rébarbatives mais indispensables pour poser de bonnes fondations pour la suite. Un travail de modélisation supplémentaire a dû être fourni pour créer certaines zones qui étaient manquantes.

Une fois le travail préparatoire achevé, nous avons exporté les différents objets 3D en fichiers .fbx afin de les exploiter correctement dans UE. Nous avons rencontré quelques difficultés à reconstituer les divers environnements. Ne pouvant importer les plans du projet dans UE, nous avons du faire un export global de chaque niveau de la visite virtuelle afin de les utiliser comme blueprint. Ceci étant fait, nous avons pu placer précisément chaque élément.

Visite virtuelle Unreal architecture 3d Visite virtuelle Unreal architecture 3d

Le lighting

L’étape suivante a consisté à éclairer les environnements. Cette étape a été particulièrement délicate puisque nous avons dû à plusieurs reprises recommencer le processus d’éclairage afin d’arriver à un niveau de qualité satisfaisant. Toute une batterie de tests a été nécessaire afin de comprendre le comportement des divers types de lumières. En effet, UE propose l’usage de trois “types” de lumières :

Visite virtuelle Unreal architecture 3d Visite virtuelle Unreal architecture 3d Visite virtuelle Unreal architecture 3d

  • Le premier type dit static, peu gourmand en ressources, mais crée des ombres fixes de basse qualité. Pour “gommer” cette qualité moindre, il faut ajuster judicieusement certains paramètres afin d’obtenir des ombres plus crédibles.
  • Le second type dit stationary, un peu plus gourmand en ressources. Les ombres de ces lumières sont de bonne qualité. Le seul problème c’est que l’influence de la lumière ne peut croiser l’influence que de quatre autres lumières au maximum. Comme nos environnements intérieurs comprenaient de nombreuses lampes, cela a rendu l’exercice ardu et nous avons dû jongler en les stationary et les static.
  • Le troisième type dit movable n’a pas été utilisé dans le projet car trop gourmand en ressources entre autres.

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Le lightmapping

Nous avons rencontré quelques difficultés aussi au niveau du lightmapping. UE assigne une lightmap à chaque objet. Nous devions donc optimiser chaque résolution de lightmap pour chaque objet. UE est obligé à chaque modification dans la scène de recalculer toutes les lightmaps. Plus la scène était complexe et plus le calcul des lightmaps prenait du temps (jusqu’à plusieurs heures pour une scène).

Les matériaux

Visite virtuelle Unreal architecture 3d Visite virtuelle Unreal architecture 3d

UE possède un éditeur nodal pour les matériaux. Il a fallu un petit temps d’adaptation au début pour se familiariser. Pour des matériaux simples, il n’y a pas eu trop de difficultés. Cela devient plus compliqué quand le matériau est composé d’aspects variés (transparence, reflexion). Dans ce cas là, nous avons dû nous servir des canaux RGB ainsi que de masques pour définir les différentes zones d’une texture. Certains matériaux relevaient parfois du défi comme par exemple le matériau de l’eau qui avait besoin d’une approche différente. UE permet d’instancier les matériaux. Ainsi, au lieu de perdre du temps sur une matière en partant de zéro, nous pouvions récupérer la base d’un autre matériau déjà existant. Durant le projet, nous avons fait face à un grand défi pour les réflexions sur les vitres. En effet, UE ne permet pas encore d’avoir des reflexions de qualité sur les objets transparents. Nous avons donc passé du temps à trouver le meilleur moyen de rendre ces reflexions optimales.

Les blueprints

Michel, mon collègue, a finalisé le projet. Dans UE, toute la programmation se fait également en nodal. Cela confirme la volonté d’Epic Games de rendre leur logiciel accessible par le plus grand nombre.

Conclusion

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En guise de conclusion, ce projet nous a permis de monter en expérience sur un système très sofistiqué qui connaît un développement agressif (nombreuses mises à jour, ajouts d’assets dans le market). Il nous aurait été beaucoup plus difficile de produire ce travail sur un environnement “Unity” qui nous semble plus adapté aux projets de type application interactive sur borne, serious game etc.

Unreal engine - monde virtuel - visite 3d temps réel - visite virtuelle intéractive - moteur de jeu
May 04, 2015 by Greg M