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Jumeaux numériques : ruée vers un monde en 3D

Julien Bergounhoux
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Jumeaux numériques : ruée vers un monde en 3D

Les modèles numériques – comme celui de Chicago – contiennent de riches couches de données et d’attributs alignés sur la géométrie et le terrain du monde réel.

Grandes entreprises technologiques et start-up font la course pour cartographier la Terre en trois dimensions. À la clé, de nouveaux usages comme la conduite autonome et la réalité augmentée.

Le concept de jumeau numérique est devenu très populaire ces dernières années. La création d’un double numérique a en effet de nombreux avantages pour la conception, l’ingénierie et la maintenance dans des secteurs allant de l’automobile à l’aviation, en passant par le bâtiment. Mais les grandes entreprises du numérique voient plus loin. Plusieurs d’entre elles – à commencer par Microsoft, Facebook, Intel, Google et Apple – ont pour projet de numériser une grande partie de la planète. Leur objectif ? Pour certaines, permettre aux robots de se repérer, notamment dans le cas des voitures autonomes. Pour d’autres, rendre possible des expériences de réalité augmentée, qu’elles perçoivent comme la prochaine plate-forme informatique après le smartphone.

Ces projets sont directement liés aux avancées de la vision par ordinateur, l’une des disciplines du champ de recherche de l’intelligence artificielle, depuis 2005. Il est aujourd’hui possible à un appareil léger doté d’un processeur mobile de calculer sa position et ses mouvements dans l’espace en temps réel, avec une latence de l’ordre de quelques millisecondes. Pour cela, il utilise des caméras qui cherchent des points de repère comme références pour s’orienter : surfaces, formes géométriques… Ces derniers sont couplés à une unité de mesure inertielle, qui combine accéléromètre, gyroscope et magnétomètre pour déterminer la vitesse angulaire, la force et l’orientation de l’appareil.

Des cartes HD pour appréhender l’environnement

En superposant le double numérique d’un environnement à son équivalent réel, la machine peut alors comprendre le monde qui l’entoure. Pour les véhicules autonomes, la cartographie haute définition (HD) permet de mieux appréhender l’environnement et débloque des fonctionnalités, et ce, même lorsque la voiture n’est équipée que d’une seule caméra basse résolution. C’est notamment la stratégie que suit Intel Mobileye depuis plusieurs années. On peut citer par exemple la compréhension des marquages au sol, la détection des bords de la route même discontinus, la simulation précise des délimitations de voies avec ou sans marquages, et la détection des voies navigables ou pas.

Même pour les modèles équipés de multiples caméras, voire d’un capteur lidar (qui mesure l’environnement très précisément à l’aide d’un laser), ces cartes HD fournissent un référentiel qui renforce la prise de décision de la machine et limite le risque d’accident. Elles indiquent où se trouvent les panneaux, les feux, mais aussi l’élévation de la route, le tout avec une précision de l’ordre de quelques centimètres. Elles sont aujourd’hui considérées comme l’une des pierres[…]

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