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Gérer la Maintenance et la Sécurité dans un bâtiment en réalité augmentée

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  • Présentation du groupe

Bonjour à toutes et à tous !
Sur ce projet, nous sommes un groupe de 4 étudiants : Daniel, Paul, Tomas et Valentin. Nous avons choisi ce projet car nous avons directement aimé la fusion entre l’univers de la réalité augmentée et le bâtiment. De plus, nous sommes, certains plus que d’autres, intéressés par le secteur du bâtiment.

  • C’est bien beau tout ça, mais quel est le but de notre projet ?

L’objectif de notre projet est d’exploiter la réalité augmentée afin de faciliter l’évacuation d’un bâtiment en cas d’incendie. Pour ce faire, nous nous sommes fixés plusieurs objectifs :

  • Afficher le plan en 3D de Polytech Angers
  • Afficher, lorsque l’on scanne l’étiquette d’un extincteur, son utilisation
  • Afficher les extincteurs, lorsque l’on scanne le numéro de porte, sur le plan en 3D de l’étage sur lequel nous sommes
  • Afficher la sortie de secours la plus proche de la salle à laquelle nous nous trouvons tout en réalisant une simulation d’incendie
  • Afficher sur l’application le tracé du chemin vers la sortie de secours la plus proche

Afin de répondre a la problématique posée, nous avons décidé de créer une application sur smartphone basée sur la réalité augmentée et pour y parvenir nous avons utilisé un logiciel de modélisation : Unity.

  • Réflexion

Au départ, nous ne savions pas par où commencer étant donné que notre projet est assez large. Nous avons d’abord cherché à en savoir davantage sur le sujet en lisant différents documents sur le domaine du bâtiment, en regardant de nombreuses vidéos et notamment sur le fonctionnement du logiciel Unity : la prise en main, comment modéliser des structures en 3D, comment créer une application de réalité augmentée à partir de Unity. Nous avons eu également accès en parallèle aux documents sur la sécurité incendie et aux différents plans d’évacuations du bâtiment Polytech.

Ensuite, nous avons commencé à nous questionner sur comment allons nous adapter notre projet pour répondre a la problématique : gérer la maintenance et la sécurité incendie en réalité augmentée.

Dans un premier temps, l’idée qui nous est venue en tête était de développer une application pour smartphone à partir de Unity dans laquelle l’objectif serait de pouvoir afficher en réalité augmenté la composition intérieur des murs au niveau de la tuyauterie, les câbles électriques ou encore les systèmes de ventilations par exemple. Cependant, nous n’avons pas pu donner suite à cette première idée car faute de documentation : nous n’avions aucun document expliquant quoi que ce soit sur la composition des murs de Polytech.

Dans un second temps, nous avons également pensé à créer une application ( toujours à partir de Unity ) dans laquelle le but aurait été de créer un GPS qui nous indiquait notre position actuelle au sein du bâtiment de Polytech. Il nous afficherait également le chemin le plus court vers une sortie en évitant un potentiel départ d’incendie. Encore une fois, nous avons du laisser cette idée de côté car actuellement les géants tels que google, waze, etc… commencent petit à petit à développer ce type de GPS et sur internet, nous n’avons également rien trouvé de concret sur le type de GPS que nous voulions concevoir.

  • Une Idée convaincante

Finalement, nous avons trouvé une idée qui nous a convaincue, qui répondait à nos objectifs et à notre problématique. Nous avons décidé de développer une application (toujours à partir de Unity) qui ressemble un peu à la fusion de nos deux premières idées : l’objectif de notre application est dans un premier cas de pouvoir scanner avec son smartphone le numéro d’une salle qui par la suite affichera sur l’écran le chemin le plus court vers la sortie, et ce, en évitant un potentiel incendie.

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Dans un deuxième cas, de pouvoir scanner un extincteur qui afficherait sur notre écran tout ce qu’il faut savoir à propos de cet outil, comme le manuel d’utilisation, les précautions à prendre ou encore dans quelle genre de situation il faut l’utiliser.

  • Réalisation du projet

La réalisation de notre projet final présenté ci-dessus, s’est faite en plusieurs étapes. Nous avons tout d’abord commencé par télécharger les plans des différents étages de Polytech. Ensuite nous avons ouverts ses fichiers sur Unity pour pouvoir ensuite partir sur la conception 3D de nos différents étages.

Désormais, à partir de nos plans nous avons donc commencé la modélisation 3D : le but était de partir de notre plan comme une base et il fallait créer des éléments 3D tels que des rectangles pour modéliser les murs et des cylindres pour modéliser les piliers.

Ensuite, il suffisait juste de créer notre élément en 3D et de le superposer à notre base. Une fois que nous avions fini de modéliser l’entièreté de notre base en 3D, nous nous sommes penchés sur la création de nos chemins de sortie. Nous avons décidé de les représenter sous forme de flèches rectangulaires.

Au cours de notre projet on ne s’est pas simplement limités à la conception 3D du bâtiment de Polytech, nous avons voulu aller plus loin en créant des animations tels que : le feu pour simuler un potentiel incendie et nous avons choisi de créer une petite animation de surbrillance pour nos chemins de sortie afin qu’il soient plus visibles :

En parallèle, nous avons exploité la réalité augmentée à partir de Unity grâce à un module nommé Vuforia. Nous avons commencé par prendre en photo les numéros de salles des différents étages que nous avons, puis, nous avons déposé en ligne sur le site de Vuforia. Par la suite il nous a fallu télécharger la base de données de ces images sur Unity. Ainsi, il suffisait d’associer les images de nos étages finaux modélisés en 3D à nos images prises antérieurement. Pour finir, afin de créer notre application il suffisait juste de “build” l’application à partir du module Vuforia sur Unity : c’est a dire que le logiciel Unity créé automatiquement notre application de réalité augmenté.

Pour conclure, une fois tout réalisé nous avons testé notre application sur les différents étages de Polytech. Nous obtenons ainsi les résultats suivants qui nous sembles très réussis :

  • Nos problèmes rencontrés

Notre premier problème rencontré, comme précisé précédemment à été le manque de documentation et d’information concernant la composition interne des murs en terme de tuyauterie et d’électricité et par conséquent nous avons du laisser de côté cette idée.

Au cours de notre projet, nous avons eu des difficultés avec le logiciel Unity. En effet, au démarrage, nous n’avions aucune connaissance sur le logiciel, c’est pourquoi nous nous sommes énormément informés sur le sujet par le visionnage de tutoriels sur internet ou encore en consultant des sites web spécialisés dans le domaine. Cependant, bien qu’on ait réussi à finaliser notre projet, la prise en main du logiciel à été relativement compliquée.

Nous avons également rencontré des problèmes avec nos fichiers, notamment sur le transfert de fichier entre Unity et le téléphone ou parfois même à gérer des fichiers dans Unity car le logiciel ne pouvait pas supporter des fichiers trop volumineux (principalement pour le module vuforia qui ne supporte pas des images de plus de 2 Mo). Par conséquent, il était parfois difficile voir même impossible de transférer des fichiers.

  • Bilan

Ce projet nous a permis d’apprendre énormément de chose : tout d’abord sur l’aspect purement technique on a appris à utiliser le logiciel de modélisation Unity, notamment sur la manipulation 3D : comme la modélisation du bâtiment de Polytech par exemple.

D’autres part, ce projet nous a involontairement obligé à nous intéresser davantage sur le domaine du bâtiment à propos de la maintenance, l’entretien et la sécurité : nous avons fait de nombreuses recherches, nous avons lu énormément de documents sur le sujet et nous avons aussi appris à lire des plans d’évacuation par exemple.

Finalement, notre projet qui reste technique sur la partie Unity et intuitif sur l’ensemble, nous à permis d’apprendre énormément sur le monde du bâtiment et l’informatique à travers la modélisation 3D.

Gérer la sécurité incendie dans un bâtiment en réalité augmentée

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Bonjour à toutes et à tous,

Nous sommes trois élèves de Polytech Angers, Kylian, Mattéo et Melvin, et cette année nous avons été amenés à réaliser un projet sur un semestre entier. Nous avons alors dû trouver une idée utile mêlant sécurité incendie et réalité augmentée.

– But de notre projet

Lors de nos recherches préliminaires, nous avions remarqué que bien souvent un début d’incendie peut être éteint très rapidement si les personnes autour savent quoi faire avec le matériel mis à disposition dans les établissements recevant du public. Malheureusement on s’est aussi rendu compte, que bien souvent les personnes ne sont pas formées et ne savent pas réagir face à un début d’incendie. C’est pourquoi, nous avons eu l’idée de mettre à disposition une application simple d’utilisation qui ne permettrait rien qu’en scannant les panneaux ou pictogrammes des moyens de sécurité incendie, d’apprendre à les utiliser. Cela permettrait alors d’éviter que des incendies importants se déclarent.

– Travail réaliser

Travail préliminaire

Dans un premier temps, avant de nous lancer dans notre projet, il a fallu en apprendre plus sur la sécurité incendie et sur la réalité augmentée, c’est pourquoi nous avions fait plusieurs recherches sur ces deux thèmes, cela nous a pris environ 3 semaines afin de prendre en main le logiciel unity/vuforia qui va nous permettre de faire l’application mais aussi d’acquérir un minimum de connaissance sur les moyens de sécurité incendie dans les établissements recevant du public.

La deuxième étape de notre projet a été de nous rendre dans les locaux de Polytech Angers, pour ainsi voir les différents moyens de sécurité incendie (extincteur, trappe de désenfumage, espace d’attente sécurisé, etc.) que possédait Polytech. Cela nous a donc permis de déterminer quels moyens nous expliciterons dans l’application mais aussi de prendre des photos des moyens de sécurité incendie afin d’en faire des targets qui permettront à l’application de reconnaître les différentes cibles et ainsi d’afficher les bonnes informations.


Création de l’application

-Création des targets:
Tout d’abord, il a fallu créer les targets des moyens de sécurité incendie à partir des photos que nous avions prises à Polytech Angers, il a donc fallu choisir les bonnes photos pour avoir le plus de détails possibles et les recadrer, et ensuite dans le logiciel Unity/Vuforia créer des marqueurs grâce au texte permettant à l’appareil photo de bien scanner la target (plus il y a de détails dans la target, mieux elle sera reconnue).

– Insertion des vidéos et informations sur les targets:
Dans un deuxième temps, il nous a fallu sélectionner les vidéos et informations qui apparaîtront lorsque les cibles seront scannées. Il fallait alors que ces informations soient à la fois courtes mais aussi très instructives afin que les personnes les comprennent correctement. Une fois choisies, il fallait insérer les vidéos et informations sur les différentes cibles, c’est là que les premiers problèmes sont apparues. En effet, le premier problème était que la vidéo se lançait sans même que scannions la cible et notre deuxième problème était qu’il y avait un décalage entre le son et l’image. Nous avons donc dû régler ce problème grâce à deux codes : le premier permet de lancer automatiquement la bonne vidéo sur la bonne target et lorsque celle-ci est finie de revenir au début et le deuxième code quant à lui sert à ne pas avoir de décalage entre l’image et le son.

-Création de l’application Android:
Enfin, la dernière partie a été de pouvoir transférer l’application que nous avions créée sur ordinateur (windows) en la mettant sous format Android pour pouvoir l’utiliser sur notre téléphone. Cette partie a été assez longue, en effet, il a fallu que nous fassions quelques recherches pour trouver les bonnes explications qui nous permettent de transférer l’application sur notre téléphone. Après avoir trouvé la manières, nous sommes donc aller dans les paramètres de l’application sur Unity pour la faire passer de Windows à Android. Une fois les paramètres réglés, nous avons aussi dû paramétrer notre téléphone en le mettant sous mode développeur pour permettre de transférer l’application au téléphone (android) via USB. Lorsque l’application fut transférée, il ne restait plus qu’à la tester sur différentes targets.

-Test de l’application:
Pour finir, nous avons testé l’application du téléphone sur plusieurs targets, nous avons alors pu voir que notre application fonctionnait très bien et que les vidéos fonctionnaient ainsi que les fiches d’information. Voici quelques exemples :

– Problèmes rencontrés

Lors de notre projet, nous avons rencontré plusieurs difficultés, en effet, nous sommes partis sur un projet avec de la réalité augmentée, un domaine que personne ne connaissait contrairement à la sécurité incendie où Kylian connait le domaine vu qu’il est sapeur-pompier volontaire. Cela a été notre plus grande difficulté puisqu’il a fallu apprendre à utiliser ce nouveau logiciel, apprendre de nouvelles bases pour pouvoir produire une application qui fonctionne et qui soit utile. Comme nous l’avons expliqué dans les étapes de travail, nous avons rencontré plusieurs problèmes lors de la création de l’application, nous avons su les résoudre grâce à des explications trouvées sur internet mais aussi grâce à des professeurs de Polytech Angers qui nous ont aidés.

– Conclusion

Nous pouvons dire que ce projet nous a été très utile, en effet, il nous a permis de voir la complexité à organiser, à communiquer sur un tel projet, cela nous sera très utile pour nos futures années d’étude et aussi pour notre futur métier d’ingénieur où nous savons que nous allons devoir travailler en groupe sur d’importants projets. De surcroît, ce projet nous a aussi permis de découvrir de nouveaux domaines qui sont très intéressant mais surtout d’actualité et qui dans le futur seront de plus en plus utilisés dans notre vie quotidienne, surtout la réalité augmentée. Enfin, nous pouvons dire que nous sommes fiers de notre projet, premièrement car il fonctionne très biens (et pas que dans Polytech Angers, nous l’avons testé à un aéroport) et deuxièmement car nous pensons qu’il peut être très utile pour la population afin d’éviter d’importants incendies pouvant créer des pertes humaines et matérielles.
Nous pensons déjà à d’autres améliorations comme le fait de créer nous-mêmes les vidéos mais aussi d’augmenter le nombre de targets en incluant du secourisme (même si nous avons déjà mis dans l’application l’utilisation d’un défibrillateur).

Nous voulons remercier notre professeur référent monsieur CAPELLE qui nous a laissé une totale autonomie et liberté dans ce projet, et aussi monsieur RICHARD qui nous a beaucoup aidé lorsqu’on rencontrait des difficultés.

Merci beaucoup d’avoir lu notre article, nous espérons que cela vous a permis d’apprendre de nouvelles choses et qu’il vous a plu !!!

C’était Kylian, Melvin et Mattéo.

Pour plus d’information, nous vous mettons des vidéos qui expliquent plus précisément notre travail:

Création des targets:

Insertion des images et vidéos:

Création de l’application Android: