Visualiser l’aménagement de rues conviviales en RV – partie II

Il y a deux ans, nous avons lancé un projet de recherche visant à visualiser l’aménagement de rues conviviales en réalité virtuelle (RV). Le présent billet de blogue décrit les nouvelles fonctionnalités et les améliorations apportées à l’application depuis notre dernier billet sur le projet. Ces ajouts comprennent notamment une nouvelle mini-carte permettant de visualiser le contexte élargi d’une scène, une intégration avec le tableau de bord des rues conviviales, ainsi que plusieurs améliorations de l’interface utilisateur.

Ce billet de blogue a été écrit conjointement par Jonathan Van Dusen et Michael Luubert du groupe Milieu scolaire et recherche.

L’application de rues conviviales en réalité virtuelle permet aux utilisateurs de visualiser différents aménagements de rues conviviales grâce à l’expérience immersive d’un casque de RV. Conçue à l’aide d’ArcGIS Maps SDK for Unity, l’application est le fruit d’un projet de R-D interne sur lequel nous avons travaillé au cours des deux dernières années en tant que prolongement du projet de recherche iCity. Ce projet de R-D est maintenant pratiquement achevé, et le présent billet de blogue décrit les améliorations apportées au cours de la dernière année. Par ces améliorations, nous souhaitions que l’application de RV soit plus facile à maîtriser par les nouveaux utilisateurs et plus utile pour un public d’urbanistes.

Mini-carte

Afin de fournir un meilleur contexte situationnel au niveau du sol, nous avons ajouté une mini-carte. Il s’agit en fait d’une découpe 3D à échelle réduite de la zone entourant l’utilisateur. Elle s’affiche comme si elle était fixée à la manette de gauche et permet à l’utilisateur de rapprocher le modèle et d’en modifier la rotation en bougeant simplement la main qui tient la manette. Il est possible d’afficher la mini-carte ou de la masquer à l’aide d’un bouton situé sur la manette de gauche. Une flèche rouge sur la mini-carte indique la direction à laquelle l’utilisateur fait face et l’élévation actuelle.

Liaison avec le tableau de bord des rues conviviales et intégration des paramètres de scénario

L’un des principaux objectifs de la deuxième phase de notre travail était de rendre l’application de rues conviviales en réalité virtuelle plus utile à un public d’urbanistes en l’intégrant au tableau de bord des rues conviviales. Dans le précédent billet de blogue, nous avons souligné la collaboration de notre groupe sur le projet de recherche iCity, qui consistait notamment à travailler avec des étudiants de l’Université de l’École d’art et de design de l’Ontario (Université OCAD) pour créer un tableau de bord en ligne des rues conviviales. Ce tableau de bord permet aux utilisateurs de visualiser les cotes de niveau de service (NS) des rues de Toronto, y compris celles pour la marche, le vélo, le transport en commun, le transport de marchandises, les automobiles et le sens du lieu. Les cotes NS sont basées sur les calculs du Programme national coopératif de recherche routière des États-Unis (voir le rapport).

Grâce à l’inclusion dans le tableau de bord de l’application libre Streetmix, les utilisateurs peuvent créer leurs propres aménagements de rues conviviales en ajoutant et en supprimant de manière interactive différents types de voies pour chaque rue et en modifiant la largeur des voies. Les utilisateurs peuvent également visualiser un modèle 3D animé de leur nouvel aménagement de rues à l’aide d’une visionneuse ArcGIS Maps SDK for JavaScript intégrée, le modèle 3D étant généré en arrière-plan sur un serveur exécutant ArcGIS CityEngine SDK. Nous voulions que les urbanistes puissent configurer un scénario dans le tableau de bord des rues conviviales à l’aide de l’interface Streetmix, puis visualiser immédiatement leur scénario personnalisé dans l’application de RV. Nous souhaitions également intégrer les cotes NS et d’autres paramètres, tels que la largeur des routes, dans l’environnement de RV et permettre aux utilisateurs d’en savoir plus sur ce que représentent les cotes NS et les paramètres. 

La vidéo ci-dessous présente les résultats de l’intégration, sur la base d’un exemple de flux de travaux dans lequel un urbaniste ou un autre citoyen intéressé peut 1) inspecter un segment de rue dans l’application de rues conviviales en réalité virtuelle; 2) voir les cotes NS et les largeurs de voies en RV; 3) modifier le scénario dans le tableau de bord des rues conviviales; et 4) voir ses changements dans l’application de rues conviviales en réalité virtuelle, y compris les effets sur les cotes NS.

Contrôles de l’angle d’ensoleillement

Dans la version initiale de l’application de rues conviviales en réalité virtuelle, nous avions inclus la possibilité pour les utilisateurs de modifier l’angle d’ensoleillement en faisant glisser le soleil dans le ciel à l’aide de la souris ou de la manette de RV. Même si cette capacité était amusante à utiliser et constituait un excellent exemple de manipulation directe dans l’interface utilisateur, elle n’était pas toujours adaptée aux cas d’utilisation d’aménagement urbain. En effet, elle permettait aux utilisateurs de définir des angles d’ensoleillement qui ne se produiraient jamais dans la réalité compte tenue de la latitude et la longitude de Toronto. Notre stagiaire coop de l’Université de Waterloo, Ben Woodward, a mis en place des contrôles pour limiter l’angle d’ensoleillement à des plages réalistes basées sur la latitude et la longitude de Toronto, en utilisant la bibliothèque libre SunCalcNet pour calculer l’altitude et l’azimut du soleil. L’utilisateur peut préciser la date et l’heure : le premier curseur sert à indiquer le mois de l’année (en utilisant le 21e jour de chaque mois pour que les solstices soient offerts en option) et le second, l’heure. Ensemble, ces curseurs permettent aux utilisateurs de visualiser des conditions de luminosité réalistes dans leurs scénarios de rues conviviales, y compris les ombres des bâtiments adjacents.

Pour une démonstration vidéo de la fonctionnalité d’angle d’ensoleillement, veuillez consulter le billet de blogue de Ben, Transport équitable et réalité virtuelle : Les fruits de mon stage coop à Esri Canada.

Mises à jour de l’interface utilisateur

Outre la fonctionnalité permettant de modifier l’angle d’ensoleillement, nous avons également ajouté de nouveaux éléments d’interface pour afficher la vitesse des utilisateurs lorsqu’ils parcourent la scène « à la volée » à l’aide des manettes de RV, ainsi que pour afficher le facteur d’échelle actuel du modèle. Ces éléments s’affichent sous la forme de petites fenêtres contextuelles lorsque l’utilisateur accélère, décélère ou modifie l’échelle du modèle, et sont ancrés à la manette de RV de gauche. Ces indicateurs ont été jugés utiles pour permettre aux utilisateurs de mieux visualiser l’état de l’application (ce qui est le premier point de la liste classique des 10 principes heuristiques de convivialité de Jakob Nielsen).

Démonstration des indicateurs de vitesse et d’échelle dans une scène de RV

Nous avons également ajouté des étiquettes à l’écran pour chaque bouton des manettes de RV afin que les utilisateurs puissent se familiariser plus facilement avec les diverses fonctionnalités. Les utilisateurs peuvent afficher et masquer les étiquettes à tout moment pendant l’utilisation de l’application de RV.

Démonstration de l’activation et de la désactivation des étiquettes à l’aide de la manette dans une scène de RV

Strate de tutoriel

Ben Woodward a également ajouté une strate de tutoriel. Celle-ci s’affiche lorsque les utilisateurs ouvrent l’application et les guide dans l’utilisation des manettes du casque de RV (ou de leurs souris et clavier) pour naviguer dans l’environnement 3D, se téléporter entre les rues et utiliser l’interface utilisateur du menu. Bien que nous ayons déjà ajouté des étiquettes pour les boutons des manettes comme il est décrit ci-dessus, nous avons constaté lors de nos essais que les utilisateurs avaient encore du mal à se familiariser avec la disposition des manettes de RV, ainsi qu’avec la façon de naviguer dans les scènes de RV. C’est pourquoi nous avons pensé qu’il serait utile d’introduire cette fonctionnalité plus progressivement.

L’idée d’une strate de tutoriel figurait en fait dans nos premières esquisses d’interface utilisateur pour l’application de RV, comme nous l’avons souligné dans le billet de blogue précédent. Nous sommes donc heureux que Ben ait pu faire de cette idée une réalité (virtuelle).

Captures d’écran d’exemples d’étapes de la strate de tutoriel, montrant les instructions pour se déplacer vers le bas dans une scène et pour se téléporter dans une rue

Bâtiments texturés

Pour accroître le degré d’immersion dans l’application, nous avons ajouté des bâtiments texturés, à l’image de ceux du modèle iCity 3D de Toronto. À l’exception des bâtiments emblématiques tels que la Tour CN, les bâtiments ont été texturés dans CityEngine à l’aide d’une règle procédurale. Les bâtiments texturés peuvent être activés ou désactivés dans l’application pour modifier le degré d’immersion au niveau de la rue. Vous trouverez ci-dessous une comparaison entre les modèles texturés et non texturés, ainsi qu’une vidéo montrant la vue depuis le niveau de la rue.

Conclusion

L’un des objectifs principaux de notre travail sur l’application de rues conviviales en réalité virtuelle en 2023 était de rendre l’application plus pertinente pour un public d’urbanistes. C’est ce qui nous a amenés à intégrer des paramètres de scénario, à affiner les contrôles de l’angle d’ensoleillement et à ajouter des textures aux bâtiments. Parallèlement, nous voulions que l’application soit plus facilement accessible à un public de citoyens, en particulier à ceux qui n’ont pas d’expérience en RV. C’est pourquoi nous avons ajouté la mini-carte, la strate de tutoriel, les étiquettes d’aide des manettes et les indicateurs de vitesse et d’échelle.

Si vous souhaitez utiliser l’application de rues conviviales en réalité virtuelle, une version modifiée peut être téléchargée sous la forme de l’application Scene Viewer VR. Cette application vous permet de visualiser n’importe quelle scène publique d’ArcGIS Online en RV, en utilisant la même interface que l’application de rues conviviales en réalité virtuelle. De plus, elle est compatible avec les ordinateurs Windows, les casques Meta Quest et les casques Windows Mixed Reality. Pour en savoir plus sur l’application Scene Viewer VR, consultez le billet de blogue de Michael Luubert et téléchargez l’application à partir de son référentiel GitHub.

Au-delà des applications de RV, nous envisageons de poursuivre notre travail avec les trousses de développement logiciel (SDK) d’ArcGIS pour les moteurs de jeu et de participer à iCity 2.0, soit la suite du projet de recherche iCity qui a conduit au départ à notre travail sur les rues conviviales. Grâce à ce travail et à nos autres projets de R-D en enseignement supérieur, nous espérons qu’il y aura de nombreuses autres occasions de repousser les limites des capacités 3D offertes dans l’écosystème ArcGIS.

Ce billet a été écrit en anglais par Michael Luubert et peut être consulté ici.