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Smart cities et jeu vidéo : comment les promoteurs utilisent les technologies du jeu

Ceux qui ont joué à Watch Dogs sont un peu familiarisés avec le concept des smart cities, agglomérations entièrement connectées où tous les flux d’informations et tous les appareils sont reliés par le biais de l’informatique.

En piratant le système, le héros Aiden Pearce peut créer un blackout dans un quartier, manipuler les feux de circulation, contrôler le métro ou relever à volonté les ponts, portes et autres. En fait, la fiction d’Ubisoft n’est pas si éloignée de la réalité.

Watch Dog ou la smart city en jeu vidéo

Pour quelles raisons les entreprises se tournent actuellement vers les smart cities ? Officiellement, il s’agit de gérer la ville d’une façon plus efficace et plus durable. Par exemple, il sera possible de coordonner les flux d’énergie différemment.

Ainsi, les smart grids sont des réseaux électriques gérés de façon à ce que l’électricité générée par les panneaux photovoltaïques d’un bâtiment du secteur tertiaire le week-end (où il n’y a personne dans les bureaux) soit distribuée directement aux maisons individuelles du même quartier au lieu d’être basculée dans le réseau global et redistribuée ensuite.

De même, l’énergie produite par les bâtiments d’habitation inoccupés en journée durant la semaine serait basculée vers les bureaux et les commerces où se trouvent effectivement les utilisateurs.

Derrière cette volonté affichée de réaliser des villes vertes par le biais des smart cities, il y a de très gros contrats en jeu avec beaucoup de financements publics.

Autre exemple, lors du Forum des Travaux Publics du 15 mai 2014 à Paris, Daniel Boscari, responsable développement et financement de projet de la société SPIE, a expliqué au public de quelle façon son groupe pouvait installer de nouveaux réseaux électriques gérables à partir d’un smartphone.

Plus besoin d’éclairer de manière continue une rue si l’on peut faire en sorte que les lampadaires varient l’intensité de l’éclairage en fonction des passants. Curieusement, son exemple évoque le jeu Watch Dogs mais aussi le clip Billy Jean où les dalles de la ville s’illuminent sous les pas de Michael Jackson.

Bien sûr derrière cette volonté affichée de réaliser une ville “écologique”, il y a de très gros contrats en jeu avec beaucoup de financements publics. De multiples salons sont d’ailleurs consacrés aux smart cities dont un congrès annuel à Barcelone.

Et pour convaincre les décideurs qui ne sont pas toujours experts dans les multiples domaines liés à la gestion d’une ville, rien ne vaut l’image. C’est pourquoi le jeu vidéo intervient notamment dans la phase de négociation entre les élus et les entreprises de BTP. Il est l’un des outils de prise de décision.

Les géants de l’informatique contre les majors du BTP

Les élus n’étant pas tous architectes, ils leur est souvent difficile de se représenter les bâtiments ou les infrastructures urbaines à partir de simples plans. C’est notamment pour cette raison que dans tous les appels à projets les cabinets d’architectes créent des maquettes et des représentations graphiques de la construction achevée.

Désormais, beaucoup de projets s’appuient sur des modélisations numériques en 3D pour que les décideurs puissent se promener dans les bâtiments ou les quartiers comme s’ils étaient réels. 

Créée par Jean-Baptiste Reynes et Arnaud Moioli, architectes diplômés par le gouvernement, la société Enodo propose ainsi des villes numériques où l’on peut se balader en vision subjective, manette en main. Il faut préciser que ces espaces sont modélisés avec le moteur de jeu CryEngine.

Oui, le fameux moteur de jeu 3D qui a servi à produire Far Cry, la série des Crysis et autres First Person Shooters.

Comme nous l’a expliqué Julie Mercier, Business Developer de l’entreprise, ces reconstitutions virtuelles « servent à fédérer les équipes de ces grands groupes ou des administrations publiques autour des projets en question, et aident à la prise de décision ».

Dans le cadre du projet Astainable, l’entreprise fait d’ailleurs partie d’un consortium regroupant Eiffage (numéro quatre du BTP en Europe), Egis et GDF-Suez. Il s’agit de réaliser un « simulateur de ville durable » basé sur la maquette virtuelle d’Astana, capitale du Kazakhstan.

Le projet est financé par le ministère français du Commerce extérieur à hauteur de deux millions d’euros et doit être livré pour l’exposition internationale Astana 2017. C’est dans ce cadre qu’Enodo élabore actuellement une maquette virtuelle de la capitale qui a vu une augmentation de sa population de plus de 250 % en 14 ans.

Autre prestataire, l’entreprise bordelaise Immersion peut créer des bâtiments prototypes par le biais d’une salle 3D immersive pour que les différents intervenants puissent y évoluer, collaborer et prendre des décisions.

Elle faisait partie du projet de R&D Callisto-Sari, soutenu par Bouygues Construction (major du BTP mondial) et doté d’un budget subventionné à hauteur de 2,5 millions d’euros par le Fonds Unique Interministériel.

L’idée est de construire une salle de réalité virtuelle et d’élaborer un logiciel pour simuler la visite de l’intérieur d’un bâtiment à l’échelle 1/1, en temps réel, en rendus physiques acoustiques et lumineux.

Actuellement la société compte utiliser le casque de réalité virtuelle Oculus Rift pour accroître l’immersion dans ces salles. Comme dans le cas d’Enodo, les techniques du jeu vidéo servent avant tout à recréer un univers virtuel et le gameplay n’est pas vraiment important.

Comment le BTP est-il passé du béton bien concret aux villes et bâtiments virtuels du jeu vidéo ? Tout simplement par le biais de l’informatique et la généralisation des logiciels de DAO (Dessin Assisté par Ordinateur) dans les métiers de la construction depuis les années 1980.

Non seulement tous les corps de métiers se servent de modélisation numérique, mais de plus le BIM (Building Information Modeling) s’est considérablement développé dans le secteur du BTP depuis plusieurs années.

Il s’agit de créer une base de données et sa visualisation en 3D destinées à l’ensemble des intervenants dans la chaîne de décision et de production d’un bâtiment. Il faut s’imaginer une maquette numérique dans laquelle figurent toutes les données nécessaires à la construction.

Elle sert à la fois à l’analyse pour les ingénieurs des bureaux d’étude, à la communication auprès des décideurs, à la gestion du chantier.

Ainsi lorsque l’architecte modifie la taille et le sens d’ouverture d’une porte dans ce modèle d’information unique du bâtiment, tous les autres intervenants voient la modification et les impacts sur la structure du bâtiment, sur les coûts et les plannings.

Ceci permet d’éviter les problèmes de communication entre les différents corps de métier et les incohérences entre les multiples plans et représentations actuellement employés dans différents secteurs du bâtiment.

Cette maquette numérique unique et dynamique est bien sûr plébiscitée par les grandes entreprises de logiciels qui cherchent à imposer leur système de modélisation comme le futur standard.

Parmi celles-ci on trouve Allplan, Graphisoft, Bentley Systems et un géant bien connu des amateurs de jeux vidéo : Autodesk. Cette firme détient dans son catalogue quasiment tous les logiciels de création 3D nécessaires à la production d’un jeu : Maya, 3DS Max et Softimage servent par exemple à la modélisation et l’animation.

Ce dernier logiciel a par exemple été employé pour la création de tous les personnages de Street Fighter IV. Avec une partie de son business de logiciels spécialisés dans la construction (AutoCAD, Revit Architecture…) et une autre dans la création de jeux vidéo et de cinéma d’animation, Autodesk semble plutôt bien partie pour imposer ses solutions de Building Information Modeling.

Le CryEngine dans le maquis

Néanmoins l’utopie d’une maquette numérique unique et dynamique se heurte à la réalité des entreprises du BTP : un réseau de PME peu enclines à investir dans une nouvelle solution numérique alors qu’elles utilisent toutes depuis des dizaines d’années divers logiciels non compatibles les uns avec les autres.

C’est dans ce maquis qu’Enodo se fraie une place de choix avec le CryEngine. 

« Les logiciels pour architecte existent mais restent très techniques », selon Julie Mercier. « Enodo se donne comme mission de rassembler tous les acteurs autour de sa représentation : aussi bien le grand public, les élus que les techniciens, les architectes. Il faut donc leur permettre de s’immerger dans un environnement réaliste, pour qu’ils puissent s’intéresser puis comprendre le projet. »

Bien sûr, en connaisseur du jeu vidéo, on peut se demander pourquoi le prestataire a choisi un moteur de jeu spécialisé dans les First Person Shooters au lieu de se tourner vers les moteurs de city builders.

Après tout, la France est doté d’un studio spécialisé dans le domaine. Monte Cristo a produit City Life et City XL, jeu massivement multijoueur en ligne de simulation de villes.

Certes, l’entreprise a dû mettre la clef sous la porte en raison de ventes décevantes mais le moteur de jeu existe et les talents aussi. Donc pourquoi allez chercher en Allemagne ? Là encore Julie Mercier nous éclaire sur la question :

« Quand Jean-Baptiste et Arnaud ont eu l’idée d’aller chercher un moteur de jeu vidéo, le CryEnigne était le seul à avoir développé le “What you see is what you play” : pas de temps de calcul pour les rendus de scène, le CryEngine permet de travailler en éditeur avec la même qualité que lorsque le travail est fini.

C’est très important pour nos clients : nous sommes un outil d’aide à la décision et nous manipulons les univers virtuels avec eux lors des réunions. Il est indispensable qu’ils soient capables de voir l’impact des modifications au fur et à mesure que nous essayons des options ensemble. »

« L’autre point important est la puissance du CryEngine », continue Julie Mercier. « Aujourd’hui, c’est l’une des technologies les plus performantes du monde pour faire de la 3D temps réel.

Nous voulions le meilleur pour être en capacité de répondre à nos clients le mieux possible. Aujourd’hui entre notre expérience, les compétences de notre équipe et cette technologie, nous avons une position très particulière sur le marché. »

Comme on peut le voir, pour le moment Enodo et le CryEngine emportent la mise à défaut d’un Building Information Modeling standardisé. En retour, Enodo a lancé récemment une filiale (Enodo Games) qui élabore un city builderThe Architect. La boucle est bouclée.

Bouygues et Sim City

Moteur de jeu, logiciels 3D et Oculus Rift ne servent pas seulement à voir les futurs bâtiments ou infrastructures, ils peuvent aussi servir d’interface pour gérer les smart cities.

Dans Watch Dogs, Aiden hacke le ctOS, interface pour gérer Chicago. Dans la réalité, il existe déjà des logiciels pour gérer les maisons (domotique) voire les quartiers. Ce marché est d’ailleurs en pleine expansion.

Ainsi, selon le Juniper Research, le marché de la domotique, ou smart home, va tripler de taille par rapport à 2013 pour représenter 71 milliards de dollars en 2018.

Anticipant ce mouvement, Google a finalisé le rachat de la société de domotique Nest pour 3,2 milliards de dollars au début de l’année 2014. Cette start-up fondée par Tony Fadell (l’un des créateurs de l’iPod) a notamment élaboré un capteur qui permet de détecter la fumée mais aussi la chaleur, le monoxyde de carbone, la lumière et les ultrasons afin de faire un monitoring en temps réel de l’intérieur d’une maison.

On se doute que Google qui développe par ailleurs des lunettes connectées, des smartphones et des systèmes d’exploitation voit tout ceci d’un très bon œil.

Nous pouvons être presque sûrs que les ingénieurs de Mountain View imaginent déjà comment voir à distance s’il y a des intrus ou un début d’incendie dans l’appartement tout en admirant le chemin de randonnée où l’on se retrouve en réalité en vacances par le biais des Google Glass.

Interface Ijenko

Bien plus proche de nous et moins dans la prospective, la société française Ijenko vend déjà divers objets connectés pour gérer la consommation électrique et surtout une interface pour piloter le tout. L’ensemble de la solution se nomme Modelec.

À partir d’un ordinateur, d’une tablette ou d’un smartphone, le particulier peut grâce à une interface modifier en temps réel sa consommation électrique en agissant sur les radiateurs, le ballon d’eau chaude et les autres appareils électriques branchés sur prises afin d’éviter les pointes de consommation et optimiser le fonctionnement du système électrique.

Par ce biais, il peut effectuer un monitoring précis, voir le budget alloué et ses économies, programmer l’ensemble des appareils connectés.

Et pour rendre le tout plus user-friendly qu’un tableau Excel dont se seraient contentés la plupart des ingénieurs, l’interface ressemble au tableau de bord d’un jeu Facebook avec ses petits personnages ronds, mignons et ses couleurs flashy. Il propose un système de défis à relever un peu à la manière des trophées sur Xbox 360.

Pour obtenir tous les points il faut faire en sorte de suivre les bonnes pratiques de consommation. Et comme rien ne vaut l’émulation pour motiver le consommateur, il est possible de voir si les autres clients ont atteint ou non les plus hauts niveaux dans cette course au trophée.

Cette fois-ci ce n’est pas l’immersion des univers vidéoludiques qui est mise à contribution mais les principes de bases d’un gameplay. Il s’agit d’un exemple de gamification appliqué à la domotique.

Cette solution de gestion à distance est disponible chez Direct Énergie, le numéro trois de l’électricité et du gaz en France. Pour le moment, il s’agit d’un test et seuls 500 foyers sont ainsi équipés à travers le territoire.

Mais Ijenko a également vendu sa solution à Bouygues, notamment dans le cadre du projet IssyGrid. Cette fois-ci il s’agit de connecter tous les bâtiments et infrastructures électriques d’un quartier de la ville d’Issy-les-Moulineaux en région parisienne.

Une dizaine d’entreprises sont réunies dans un consortium pour équiper deux quartiers aux usages différents (Seine Ouest et le Fort d’Issy). L’idée est de basculer la consommation électrique du quartier où l’on travaille vers celui où l’on habite selon les moments de la journée pour réduire la facture énergétique.

Avatar en ligne et doubles virtuels

Parmi ces sociétés, il y a notamment Microsoft et surtout Bouygues dont le siège social dans cette ville sert de bâtiment-test. Issy-les-Moulineaux peut ainsi presque se présenter comme l’un des premières smart cities françaises.

Issy les Moulineaux et le Smart Grid

Équipé de panneaux solaires, l’immeuble fournit une partie de l’énergie nécessaire à l’éco-quartier. D’autres bâtiments de bureaux sont également équipés et à cela s’ajoute la géothermie.

L’électricité produite est consommée dans les bureaux, les foyers mais aussi les éclairages publics et les bornes pour automobiles électriques.

Là encore, pour piloter la distribution énergétique et les multiples appareils électriques, Ijenko propose son interface gamifiée. En attendant qu’IssyGrid soit tout à fait opérationnel, Bouygues a lancé dès 2011 des Bbox spéciales permettant de piloter sa consommation électrique auprès d’une centaine de clients.

Là encore, il s’agit d’un test en partenariat avec Ijenko qui se charge de l’interface de pilotage et des appareils connectés. Comme on le constate, par sa position originale, Bouygues est à la fois un géant du BTP et un opérateur internet qui a tout intérêt à promouvoir les bâtiments intelligents.

Cette question de l’interface utilisateur est particulièrement importante si les industriels veulent que le smart grid prenne corps auprès du grand public. Outre les entreprises privées comme Bouygues, d’autres intervenants s’intéressent au problème.

Ainsi la Commission Européenne a lancé un projet de R&D intitulé Intelligent Neighbourhood Energy Allocation & Supervision (IDEAS). Cette fois-ci il s’agit d’un projet international incluant IBM comme fournisseur de logiciel et solution informatique pour gérer les flux énergétiques.

Deux sites tests servent de laboratoires. L’un est en Finlande, l’autre en France. Le premier est un quartier résidentiel tandis que le second n’est autre que le campus de l’IUT de Bordeaux.

Au sein de la formation Génie Civil et Construction Durable, des étudiants se sont attelés à la création de certains bâtiments dans Second Life afin de faire de ce monde virtuel l’interface de gestion énergétique.

Moins abouti que la solution proposée par Ijenko, le test et la modélisation dans le jeu vidéo ne demeure pas moins intéressant.

Au lieu de se promener en vision subjective dans les bâtiments ou de rentrer dedans par le biais d’une salle immersive de réalité virtuelle, les étudiants font du monitoring énergétique par le biais de leur avatar en ligne dans un bâtiment qui est le double virtuel de la construction physique où ils étudient.

Dans les deux cas, l’interface de gestion ne ressemble en rien au ctOS de Watch Dogs mais propose des solutions radicalement différentes en matière de design. Mais qui sait ?

La sortie du jeu a peut-être inspiré d’autres entreprises ou d’autres chercheurs pour élaborer d’autres interfaces de gestion pour rendre plus simple le concept de smart cities.

Depuis 2010 IBM, Cisco ou Siemens investissent dans les smart cities à coup de projets de R&D en partenariat avec différentes sociétés du BTP, des laboratoires de recherche financés par des fonds publics, mais aussi de multiples publi-reportages et événements promotionnels pour maintenir l’idée dans l’air du temps.

Pourquoi Big Blue s’est-il soudain mis en tête de vendre des solutions informatiques à des villes ?

La réponse est donnée par Anthony Townsend, auteur de Smart Cities :

« Là où la Smart City Expo et les autres entreprises ont joué un rôle signifiant, c’est dans ce que j’appelle la grande crise financière de 2008. Ce qui s’est passé quand Lehmann Brothers a implosé, c’est que toutes les sociétés qui étaient listées dans le Fortune 500 ont eu comme directives d’arrêter de dépenser de l’argent, “nous devons économiser parce que nous ne savons pas ce qui va se passer”.

Si vous faisiez partie de IBM ou de Cisco, et que vous étiez en charge des ventes, c’était le moment de s’inquiéter. Et cette inquiétude a contaminé les plus hauts rangs de ces sociétés.

Généralement, leur clientèle a arrêté d’investir dans les technologies, pour se tourner vers d’autres marchés. Et presque dans le même temps, le gouvernement s’est mis à développer des techniques de consommation à travers le monde entier.

Reprendre la technologie supposée aider les multinationales pour que finalement ce soit le gouvernement qui les aide, voilà en quoi consistait la stratégie de la Smarter Planet [« Planète Plus Intelligente »], une stratégie développée par IBM que beaucoup d’autres entreprises ont suivi. »

Ainsi, pour trouver de nouveaux leviers de croissance, les géants de l’informatique sont plus ou moins obligés de se tourner vers les institutions qui doivent de toute façon renouveler les infrastructures urbaines vieillissantes.

Ajoutons à la dégradation des infrastructures le fait que l’électricité coûte de plus en cher à produire en raison du vieillissement des centrales nucléaires et du fait que les industries liées aux énergies renouvelables ne se sont pas encore suffisamment développées.

Et on comprend que la gestion des coûts devient une question primordiale pour les villes comme pour les simples usagers.

Évidemment, pour vendre les solutions de smart cities, aucun industriel ne soulève la question du potentiel piratage ou de la gestion des données personnelles recueillies par les différents systèmes.

Là encore Watch Dogs tombe à pic avec son intrigue liant hommes politiques et richissimes industriels. Le lobbying des géants du net ou du BTP marche d’autant mieux lorsque les élus possèdent un égo surdimensionné, ou que des consultations municipales approchent et qu’il faut en mettre plein la vue aux électeurs.

Ainsi Issy-les-Moulineaux se targue d’être la première ville européenne dotée d’un smart grid. « C’est à la naissance d’une Équipe de France du smart grid que vous assistez aujourd’hui »s’est félicité le maire d’Issy, André Santini.

Étant donné qu’Alstom fait partie du consortium avec Bouygues et Microsoft, et que la firme vient de passer en partie dans les mains du géant américain GE, est-on sûr que l’on veuille donner les clefs de la ville à des géants qui pourront la piloter à distance pour leurs propres intérêts ?

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