Cette ressource du Conseil européen de la recherche (ERC) met en lumière le projet innovant d’Adrien Bousseau, qui vise à révolutionner la conception 3D. La technologie développée permet de traduire des croquis manuels en modèles 3D, simplifiant ainsi le processus de design pour des domaines comme l’architecture et l’industrie. L’approche combine l’analyse des techniques de dessin de designers avec des algorithmes de vision par ordinateur et d’apprentissage automatique. Le but est d’offrir une plus grande liberté créative aux concepteurs en leur permettant de visualiser et tester rapidement leurs idées initiales. L’article explore les défis surmontés, les méthodologies employées, et les potentielles applications de cette recherche, notamment dans l’éducation au design et l’intégration à des logiciels open source. Le projet D3, financé par une bourse de démarrage de l’ERC, ambitionne de combler le fossé entre le dessin intuitif et la modélisation 3D complexe.
Source : Extraits de « Decoding design language|ERC », publié le 21 avril 2023 par l’European Research Council (ERC).
Thèmes Principaux :
- L’écart entre l’esquisse 2D et la modélisation 3D : La source met en lumière la difficulté pour les designers de traduire intuitivement leurs idées initiales, souvent exprimées par des croquis 2D, en modèles 3D précis à l’aide des logiciels de CAO actuels. L’utilisation d’interfaces 2D (souris) pour créer des formes 3D est jugée ardue et retarde l’adoption de la modélisation 3D jusqu’à ce que les idées soient pleinement développées.
- L’approche innovante d’Adrien Bousseau et de son équipe : Leur projet vise à révolutionner le processus de conception en développant une technologie capable de générer automatiquement des modèles 3D à partir d’esquisses à main levée. L’objectif est de permettre aux designers de communiquer leurs concepts aux ordinateurs de la même manière qu’ils le feraient avec des collègues ou des clients.
- L’étude des techniques de dessin des designers professionnels : Une étape clé de leur recherche a consisté à observer et à analyser les méthodes employées par les designers pour représenter des formes 3D sur papier. Ils ont étudié des manuels de dessin, interviewé des designers et collaboré avec des enseignants en design afin de comprendre ces « techniques ». Selon Bousseau, « Designers draw to explain their shapes to others, and they have developed techniques to draw these shapes as clearly as possible. Therefore, for us, it was key to understand these techniques. »
- L’identification et l’utilisation de contraintes géométriques : L’équipe a analysé des centaines de dessins pour identifier les propriétés géométriques des lignes et les techniques utilisées pour représenter la 3D. Un axe de recherche a consisté à « identifier many of those geometric constraints, from lines in the drawings, and then run an algorithm that searches for the shape and respects those constraints as best as possible. » Ils ont notamment étudié la perspective et la convergence des lignes, adaptant des algorithmes de vision par ordinateur pour surmonter l’imperfection des dessins au trait.
- L’application de l’apprentissage automatique pour la reconnaissance de formes : L’équipe a également utilisé le machine learning en entraînant un algorithme à identifier des formes 3D à partir de nombreux dessins. Face au défi de constituer une grande base de données de dessins et de modèles 3D correspondants, ils ont eu recours à des techniques de « computer graphics techniques to generate synthetic drawings, similar to those used in creating computer-animated movies. »
- La préservation de la liberté créative des designers : Contrairement aux méthodes existantes qui nécessitaient un guidage important de la part du designer, l’approche de Bousseau vise à offrir la « greatest possible freedom in their drawing process. » Ils ont commencé par collecter des dessins variés, sans idée préconçue de la manière de les reconstruire en 3D, afin de s’adapter aux différents styles de dessin. « Rather than developing a method and testing it with users, we began by gathering drawings without any clear idea of how to reconstruct them in 3D. The drawings represented diverse drawing styles, and from there we set our goal to preserve that creative freedom for the user. »
- Le potentiel pour l’éducation au design et l’amélioration des dessins : La technologie pourrait aider les designers débutants à mieux visualiser les objets en 3D en leur permettant de passer facilement du dessin à la représentation tridimensionnelle. De plus, l’algorithme pourrait potentiellement « correct these mistakes, and help the designer to improve their drawings » en révélant les inexactitudes dans les esquisses.
- Les développements futurs : L’équipe travaille à intégrer leur outil dans le logiciel open source Blender et explore les possibilités de transfert technologique avec des partenaires industriels. Ils envisagent également d’aller plus loin en traduisant non seulement le dessin final en 3D, mais aussi les étapes du dessin en commandes logicielles 3D. Bousseau établit un parallèle avec la traduction de langues, suggérant que « Drawing is a visual language, and drawing techniques almost resemble a vocabulary. Recent breakthroughs in machine learning have led to significant success in language translation. We are now exploring whether similar tools can be used to translate between visual languages, specifically from drawings to 3D shapes. »
Faits et Idées Importantes :
- Le projet est dirigé par Adrien Bousseau, chercheur à Inria Université Côte d’Azur.
- Il s’agit d’un projet financé par une bourse de démarrage ERC (« ERC Starting Grant ») d’un montant de 1 482 761 €.
- Le projet « D3 - Interpreting Drawings for 3D Design » vise à combler le fossé entre l’intuition du dessin 2D et la précision de la modélisation 3D.
- L’approche combine l’analyse des techniques de dessin professionnelles avec des algorithmes basés sur les contraintes géométriques et l’apprentissage automatique.
- L’objectif est de créer un outil qui permette aux designers de générer des modèles 3D de manière intuitive à partir de simples croquis, sans nécessiter une expertise approfondie en logiciels de CAO.
- La technologie a un potentiel significatif pour transformer des domaines tels que le design industriel, l’architecture et la mode.
- L’intégration dans Blender en tant que logiciel open source est envisagée pour une large diffusion.
En résumé, le projet d’Adrien Bousseau représente une avancée prometteuse pour rendre la modélisation 3D plus accessible et intuitive pour les designers, en s’appuyant sur la puissance de l’intelligence artificielle pour interpréter le langage visuel du dessin.