Avertissement : Ce dossier ne traite qu'une petite partie des technologies web 3D dédiées au secteur CAO, pour plus d'informations et des conseils contactez 3d-test ^pro.

CAO : la 3D temps réel au service de l'industrie
Juin 2003

La 3D est devenue le mode de visualisation privilégié des logiciels de conception industrielle (CADDS, CATIA, Pro/ENGINEER, INVENTOR, SOLID WORKS, SOLID EDGE...). La 3D présente de nombreux avantages :
- le concepteur a une vision réaliste des volumes qu'il dessine (meilleure efficacité et réactivité),
- le modèle 3D permet aux différents services de se rendre compte de l'aspect du produit (même si le prototypage reste une étape toujours indispensable),
- possibilités d'animations et simulations physiques (BE),
- visualisation intuitive des calculs (résistance des matériaux, fluides...),
- échange de données entre les différents services / équipes,
...

L'échange d'informations est une activité importante dans un processus de travail collaboratif. Travailler à distance et visualiser le projet en 3D est rendu possible grâce aux nombreux formats d'échanges et d'outils de visualisation disponibles sur le net...

Problématiques de transition

Poids des données
La CAO travaille essentiellement avec des surfaces paramétriques de type Solid et les matériaux des objets sont en fausses couleurs (respectant des conventions de conception). C'est pourquoi les fichiers CAO sont plus légers (en Ko) que leurs équivalents 3DS Max convertis en polygones et texturés. Les moteurs de rendu 3D actuels - même ceux qui sont intégrés aux logiciels de CAO - ne travaillent pas nativement sur des surfaces paramétriques : ils sont dynamiquement convertis en polygones pour les besoins d'affichage. En effet, même les cartes 3D professionnelles ne savent traiter matériellement que des triangles.

Pour la visualisation de fichiers CAO sur le web il existe deux types de méthodes :
- les données CAO restent en surface paramétriques et sont interprétées et converties par le moteur 3D avant la visualisation.
- les données CAO sont pré-converties en polygones directement exploitables par le moteur 3D.

La première solution offre de nombreux avantages : poids des données CAO inférieures, possibilité d'adapter dynamiquement la qualité visuelle aux performances 3D de la machine cible. La deuxième solution présente également certains points positifs : possibilité de contrôler les résultats de la triangulation, le poids du moteur 3D est inférieur, meilleure sécurité des informations (les surfaces paramétriques originales ne transitent pas sur le réseau - seul le modèle polygonale dégradé est exploité).

Sécurité des données
La sécurité des données est au coeur des préoccupations des industriels : imaginez qu'une entreprise concurrente puisse disposer de vos prototypes numériques ! La confidentialité des informations peut être garantie par :
- l'échange de modèles 3D limité à un intranet sécurisé,
- la présence de mots de passe pour visualiser un objet,
- dégradation volontaire du modèles 3D transmis,
- le format de publication ne peut être ouvert par une autre application,
- abscence du fichier dans le cache de la machine cible,
- serveur sécurisé dédié à la visualisation et au partage de modèles,
...
Toutes ces précautions tendent à empêcher toute initiative de reverse engineering.

Technologies web3D orientées CAO

VRML
Le VRML s'est imposé au fil du temps comme standard d'échange 3D à défaut d'être la panacée dans le secteur du web3D. Le VRML est, sans aucun doute, le format de fichier le plus reconnu à travers les différents outils 3D disponibles. On le retrouve aussi bien dans les logiciels d'images de synthèse, CAO, modeleurs, outils 3D (réduction de polygones, convertisseurs...) et solutions de réalité virtuelle. Le VRML97 est une norme ISO aux spécifications ouvertes. Malheureusement, cette norme ne satisfait pas tous les besoins en terme d'échange et de visualisation d'informations 3D :
- extensions propriétaires pour la prise en charge des surfaces paramétriques (NURBS / Blaxxun),
- taille des fichiers trop importante (compression faible, peu adaptée au maillage et à une diffusion sur des connexions bas débit),
- streaming des informations réduit,
- interactivité et ergonomie limitées,
- sécurité absente.
Ce qui réduit l'intérêt du VRML auprès des grands comptes fait aussi sa force : un standard ouvert. Le consortium Web3D qui gère l'avenir du VRML fédère une communauté de développeurs assurant le développement de nouveaux modules. Aujourd'hui, le VRML devrait disparaître au profit du X3D un standard développé par le consortium basé sur une syntaxe XML.
Le VRML et le X3D ne ciblent pas spécifiquement le marché de la CAO, c'est pourquoi le consortium a rejoint l'initiative du CAD working group lancée par Intel au Siggraph 2002.

Hoop Stream File (Open HSF)
Soutenu par les principaux acteurs de la CAO (AliaslWavefront, Boeing, Daimler Chrysler, Dassault System, Intel, PTC, TGS...) le format OpenHSF répond aux besoins d'échanges et de visualisation de données CAO. Actuellement, 3D Stream Control un activeX permet de consulter sur le web les fichiers au format HSF, nous apprécions l'implantation d'un streaming du maillage très efficace. Open HSF dispose d'un SDK complet et de nombreuses passerelles vers les principaux softs et formats du marché.
>test
>OpenHSF
>Hoops3d
>Transmagic

Spin Fire Reader - 3DView (Actify - AGS)
Spinfire Reader s'intègre dans la gamme d'outils de visualisation et d'échanges de données CAD d'Actify. Actify supporte la plupart des formats du marché : Autodesk Inventor, PTC Pro/ENGINEERTM, EDS Unigraphics, STEP
Autodesk Mech. Desktop, Dassault Systemes CATIA, Dassault Systemes SolidWorks, EDS Solid Edge, VDA-FS
STL, DXF & DWG, EDS Parasolid, IGES 2D & 3D, I-DEAS WebAccess... Il est possible à travers Actify Server de sécuriser, stocker des bases de modèles 3D.
>Actify
>3d-view

Seemage Viewer - Memo3D (Seemage)
Seemage propose des outils de visualisation/travail collaboratif pour la CAO. Il offre une qualité visuelle très appréciable et de grandes possibilités d'annotation et d'animation. Seemage supporte les formats : Catia V4 et V5, ProEngineer PTC, Unigraphics EDS, ACIS Spatial Technology, Parasolid EDS, IGES, STEP, VDA/FS, STL, 3DS et OBJ.
>Seemage

WeblViz Suite (Tornado)
Tornado propose des produits online et offline de visu 3D qui supportent la plupart des formats standards du marché.
>Tornadoviz

Notons également des technologies telles qu'Opticore (s'appuyant sur Viewpoint), Paraform (PF Viewer) et le programme 3DPartstream et 3D Instant Web Site de SolidWorks (technologie Viewpoint). Il existe plus de 40 technologies web3D dédiées à la CAO,. A cela s'ajoute les nombreuses technologies 3D généralistes qui ont des aptitudes pour la CAO : Virtools (large choix de formats CAD via Deep Exploration), O2C, 3DCompress...
>Opticore
>Paraform Viewer
>3dinstantwebsite
>3dpartstream

CAD Working Group
Intel est à l'origine de ce groupe de travail qui a pour ambition de créer un format 3D capable de faciliter le passage d'un modèle CAD à un modèle 3D temps réel pour le web. Ce groupe intégré au Web3D Consortium a été initié en juillet 2002. Les menbres du Working group sont nombreux et très présents dans le domaine de l'informatique et de la CAO : Intel Corporation, 3Dlabs Inc., Actify Inc., Adobe Systems, ATI Technologies, The Boeing Company, Dassault Systems, Lattice Technology, Mental Images, Microsoft Corporation, Naval Postgraduate School, National Institute of Standards and Technology (NIST), Parallel Graphics, SGDL Systems, Inc., i3Dimensions, Tech Soft America/OpenHSF...

La 3D au coeur du Product Life Management (PLM)

Une chose est sûre : la 3D s'inscrit au coeur des stratégies industrielles. Son portage sur le web autorise une meilleure collaboration entre concepteurs ; elle peut également jouer un rôle à différentes étapes du PLM : construction, formation, promotion, SAV, recyclage...