Nom de l'équipe : "Cabgwqkxng, tg trmg a nxktg" (Corse transcrit en Orcish)
Traduction : "Periculosi, di dati e soldi" (Dangereux, données et argent)
- Lucas Laurens : Ingénieur et doctorant en informatique
- Antoine Belgorère : Économiste (à cordes pincées)
- Jean-Baptiste Filippi : Chercheur en informatique
Nous développons un système innovant de visualisation en réalité virtuelle destiné à anticiper et gérer les événements climatiques. En combinant une visualisation immersive avec l'identification proactive des défaillances potentielles des réseaux électriques et des calculs d'impact économique en temps réel, notre solution vise à améliorer la gestion des catastrophes naturelles et la prise de décision.
Notre équipe s'engage à révolutionner la manière dont les événements climatiques sont anticipés et gérés en développant un système de visualisation en réalité virtuelle (VR) innovant. Ce système permettra non seulement de visualiser les prévisions climatiques à venir sur une zone spécifique, mais aussi d'interagir avec les infrastructures critiques comme les réseaux électriques, tout en évaluant en temps réel les impacts économiques des décisions prises.
Notre application VR offrira une expérience immersive où les utilisateurs pourront se plonger dans un environnement virtuel représentant une zone de 64 km x 64 km. Voici ce que l'outil permettra de faire :
- Prévisions sur 48 heures : Les utilisateurs pourront visualiser les conditions climatiques prévues pour les 48 prochaines heures, avec des données actualisées en temps réel.
- Modélisation 3D détaillée : Le terrain sera modélisé avec précision en utilisant des données topographiques, permettant une représentation réaliste des montagnes, vallées, cours d'eau, etc.
- Effets visuels dynamiques : La pluie, le vent, les tempêtes et autres phénomènes climatiques seront représentés avec des effets visuels réalistes, renforçant l'immersion.
- Réseaux électriques modélisés : Les réseaux électriques, y compris les lignes à haute tension, les transformateurs et les poteaux électriques, seront intégrés dans l'environnement.
- Marqueurs interactifs : Les points potentiels de défaillance, comme les poteaux vulnérables aux intempéries, seront signalés par des marqueurs interactifs.
- Simulation d'actions : Les utilisateurs pourront simuler des actions telles que la désactivation d'un élément du réseau pour observer les conséquences sur l'alimentation électrique de la zone.
- Calcul instantané : Grâce à l'intégration des données économiques, chaque action ou événement climatique aura un impact économique calculé en temps réel.
- Visualisation des impacts : Les pertes financières, les coûts de réparation et les impacts sur l'économie locale seront affichés via des tableaux de bord et des graphiques interactifs.
- Scénarios comparatifs : Les utilisateurs pourront comparer différents scénarios pour déterminer les actions les plus rentables ou les moins dommageables.
- Projection synchronisée : L'environnement virtuel pourra être projeté sur un écran ou à l'aide d'un vidéoprojecteur, permettant à un groupe de personnes de suivre en temps réel les actions d'un utilisateur en VR.
- Mode FPS sur ordinateur : Les utilisateurs sans équipement VR pourront se connecter via leur ordinateur et interagir avec l'environnement comme dans un jeu en vue à la première personne.
- Intégration d'un bac à sable en réalité augmentée (AR Sandbox) : Une AR Sandbox permettra de manipuler physiquement le terrain pour voir les impacts en temps réel dans l'environnement virtuel.
Contexte : Une tempête est prévue dans les prochaines 48 heures sur une région montagneuse équipée de plusieurs réseaux électriques cruciaux pour l'alimentation des zones urbaines et rurales.
Étape 1 : Préparation
- L'équipe de gestion des risques se réunit dans la salle de contrôle équipée du système VR.
- Un membre de l'équipe enfile le casque VR tandis que les autres suivent la projection synchronisée sur un grand écran.
Étape 2 : Visualisation initiale
- L'utilisateur en VR explore la zone affectée, visualisant les prévisions climatiques détaillées : intensité du vent, précipitations, risques de foudre, etc.
- Les zones à risque sont automatiquement mises en évidence, avec des marqueurs sur les poteaux électriques susceptibles de défaillir.
Étape 3 : Interaction et simulation
- L'utilisateur sélectionne un poteau électrique vulnérable en utilisant les contrôleurs VR.
- Il simule la désactivation de ce poteau pour évaluer l'impact sur le réseau électrique.
- Instantanément, le système calcule et affiche les zones qui seraient privées d'électricité, ainsi que les coûts associés aux coupures de courant.
Étape 4 : Analyse économique
- Le tableau de bord affiche les impacts économiques à court et moyen terme, tels que les pertes pour les entreprises locales, les coûts de réparation, et les pénalités éventuelles.
- L'équipe utilise ces informations pour comparer différents scénarios, par exemple, renforcer le poteau avant la tempête ou prévoir des solutions alternatives d'alimentation.
Étape 5 : Prise de décision
- Après avoir testé plusieurs options, l'équipe décide de déployer des équipes de maintenance pour sécuriser les points les plus critiques.
- Les décisions prises sont enregistrées et pourront être utilisées pour le suivi et l'amélioration des protocoles futurs.
Étape 6 : Collaboration étendue
- Un expert externe se connecte à distance via son ordinateur en mode FPS pour apporter son expertise.
- Ensemble, ils ajustent le plan d'action en temps réel, bénéficiant de la visualisation immersive et des données synchronisées.
- Visualisation 3D immersive de la zone géographique avec modélisation détaillée du terrain et des infrastructures.
- Intégration en temps réel des données climatiques provenant de sources fiables comme Météo-France.
- Modélisation du réseau électrique, incluant les lignes, les transformateurs et les points de défaillance potentiels.
- Marqueurs interactifs pour identifier rapidement les zones à risque.
- Simulation d'actions sur les infrastructures avec observation des conséquences immédiates.
- Calcul en temps réel des impacts économiques liés aux événements climatiques et aux actions entreprises.
- Tableaux de bord interactifs utilisant Chart.js pour une analyse approfondie des données économiques.
- Projection synchronisée de l'environnement VR pour une collaboration en groupe.
- Mode FPS pour ordinateurs permettant l'accès et l'interaction sans équipement VR.
- Intégration d'un AR Sandbox pour une manipulation physique du terrain et une visualisation des impacts en temps réel.
- Interface utilisateur intuitive avec des contrôles simplifiés pour naviguer et interagir avec les données complexes.
- Optimisation des performances pour assurer une expérience fluide malgré la complexité des données.
- Système de communication intégré pour permettre la collaboration entre utilisateurs en VR et en mode FPS.
- Historique des actions et des décisions pour un suivi et une analyse ultérieurs.
- Personnalisation de l'environnement en fonction des besoins spécifiques (ajout de nouvelles infrastructures, mise à jour des données, etc.).
- Amélioration de la prise de décision grâce à une visualisation claire et une analyse en temps réel.
- Réduction des coûts en anticipant les défaillances et en optimisant les interventions.
- Collaboration renforcée entre différents acteurs (ingénieurs, économistes, gestionnaires de risques) grâce à une plateforme commune.
- Adaptabilité à différents types de catastrophes naturelles (tempêtes, inondations, feux de forêt).
- Formation et sensibilisation en offrant un outil pédagogique pour préparer les équipes aux situations d'urgence.
- Réalité virtuelle : A-Frame pour le développement de l'environnement VR.
- Langages de programmation : JavaScript pour la logique client, PHP pour le backend.
- Visualisation 3D : Three.js pour le rendu graphique avancé.
- Visualisation de données : Chart.js pour les tableaux de bord et les graphiques interactifs.
- Serveur : Scripts PHP pour la gestion des états et la communication entre les clients.
- Gestion des données : Intégration des données Open Data d'AROME (Météo-France) et des données économiques pertinentes.
- Collaboration en temps réel : WebSockets ou technologies similaires pour synchroniser les actions entre les utilisateurs.
- Réalité augmentée : Technologies AR pour l'intégration du bac à sable interactif.
- Contrôle de version : Git pour le suivi des modifications et la collaboration entre les développeurs.
- Outils de gestion de projet : Plateformes comme Trello ou GitHub Projects pour organiser les tâches et les sprints.
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Visualisation immersive : Offrir une visualisation immersive des événements climatiques à venir sur une zone de 64 km x 64 km pour les 48 prochaines heures.
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Identification proactive des défaillances : Identifier de manière proactive les défaillances potentielles sur les réseaux électriques grâce à des marqueurs interactifs.
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Interaction avec les infrastructures : Permettre aux utilisateurs d'interagir avec les infrastructures, comme simuler la désactivation d'un poteau électrique et observer les conséquences en temps réel.
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Calcul en temps réel des impacts économiques : Calculer en temps réel les impacts économiques de chaque événement ou intervention, grâce à l'expertise de notre économiste.
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Optimisation de la gestion des catastrophes : Améliorer la gestion des catastrophes naturelles en prévoyant les conséquences et en optimisant les prises de décision.
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Intégration en temps réel des données : Intégrer en temps réel les données climatiques dans un environnement de réalité virtuelle.
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Modélisation précise des réseaux : Modéliser avec précision les réseaux électriques, incluant les points de défaillance potentiels.
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Synchronisation des données : Synchroniser les données techniques et économiques pour un calcul instantané des impacts financiers.
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Optimisation des performances : Optimiser les performances pour assurer une expérience utilisateur fluide en réalité virtuelle malgré la complexité des données.
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Développement d'une interface utilisateur intuitive : Concevoir une interface utilisateur intuitive pour naviguer et interagir facilement avec les données complexes.
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Projection synchronisée : Projeter le théâtre d'opération à l'aide d'un vidéoprojecteur, montrant la position de l'utilisateur en VR et ses interactions.
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Mode FPS : Permettre aux utilisateurs de se connecter via leur ordinateur comme s'il s'agissait d'un jeu en vue à la première personne.
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Intégration d'un bac à sable en réalité augmentée : Explorer la possibilité de représenter les données à l'aide d'un bac à sable en réalité augmentée.
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Représentation de l'impact économique : Trouver une manière intéressante de représenter les impacts économiques à court et moyen terme, sur la carte ou via un tableau de bord avec Chart.js.
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Framework de réalité virtuelle : A-Frame (WebVR)
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Langages de programmation : JavaScript, PHP
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Bibliothèques de visualisation de données : Three.js, Chart.js
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Serveur backend : PHP pour écrire un fichier d'état sur un serveur lu par tous les clients.
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Sources de données : Open Data d'AROME (Météo-France)
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Contrôle de version : Git
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Outils de gestion de projet : (par exemple, Trello, Jira ou GitHub Projects)
Étant donné le délai de 15 jours, le projet sera divisé en plusieurs sprints axés sur les fonctionnalités principales et des améliorations progressives.
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Tâches :
- Configurer l'environnement de développement.
- Intégrer l'environnement VR de base avec A-Frame.
- Charger et afficher les données climatiques dans l'environnement VR.
- Modéliser le terrain de base en utilisant les données DEM (Modèle Numérique d'Élévation).
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Livrables :
- Une scène VR de base affichant le terrain et les premières données climatiques.
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Tâches :
- Modéliser le réseau électrique dans l'environnement VR.
- Implémenter des marqueurs interactifs pour les points de défaillance potentiels.
- Permettre aux utilisateurs de simuler des actions (par exemple, désactiver un poteau électrique).
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Livrables :
- Une scène VR interactive avec le réseau électrique modélisé et les interactions utilisateur.
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Tâches :
- Intégrer les données climatiques en temps réel dans l'environnement VR.
- Synchroniser les données techniques avec les données économiques.
- Implémenter le calcul en temps réel des impacts économiques.
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Livrables :
- Un environnement VR affichant des données en temps réel et calculant les impacts économiques.
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Tâches :
- Optimiser les performances VR pour une expérience utilisateur fluide.
- Développer une interface utilisateur intuitive pour la navigation et l'interaction.
- Implémenter la visualisation des impacts économiques à l'aide de Chart.js sur un tableau de bord.
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Livrables :
- Une application VR conviviale avec des performances optimisées et la visualisation des impacts économiques.
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Tâches :
- Implémenter la projection synchronisée avec un vidéoprojecteur.
- Activer le mode FPS pour les utilisateurs se connectant via un ordinateur.
- Explorer l'intégration du bac à sable en réalité augmentée.
- Tests et débogage.
- Préparer les supports de présentation pour le concours de dataviz.
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Livrables :
- Une application VR entièrement fonctionnelle avec des fonctionnalités supplémentaires.
- Supports de présentation pour le concours.
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Gestion des données :
- Les données climatiques seront récupérées et intégrées en temps réel à l'aide de JavaScript et PHP.
- Les données DEM seront utilisées pour une modélisation précise du terrain.
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Visualisation :
- A-Frame et Three.js seront utilisés pour le rendu 3D dans l'environnement VR.
- Chart.js sera utilisé pour les tableaux de bord des impacts économiques.
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Interaction utilisateur :
- Des éléments interactifs seront ajoutés à l'aide de composants A-Frame.
- Les utilisateurs pourront interagir avec l'environnement à l'aide de contrôleurs VR ou via un ordinateur en mode FPS.
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Optimisation des performances :
- Des structures de données et des algorithmes efficaces seront mis en place pour gérer des données complexes.
- Des techniques d'optimisation telles que le culling, le niveau de détail (LOD) et l'optimisation des shaders seront utilisées.
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Réseau :
- Des scripts PHP géreront le stockage et la récupération des données côté serveur.
- Les clients liront les fichiers d'état du serveur pour des expériences synchronisées.
Notre projet vise à fournir un outil immersif et interactif pour visualiser et gérer les événements climatiques. En intégrant des données en temps réel, une modélisation précise et une analyse économique dans un environnement VR, nous espérons améliorer les processus de prise de décision lors des catastrophes naturelles. Avec un plan de développement focalisé et des objectifs clairs, nous sommes confiants de pouvoir livrer une solution convaincante dans le délai de 15 jours.