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FiberClay, visualiser en réalité virtuelle des millions de trajectoires

À l’occasion d’IEEE VIS 2018, conférence internationale de référence sur la visualisation de données, nous proposons une série d’articles pour découvrir différentes facettes de ce domaine. Dans ce premier article, nous découvrons l’interface de réalité virtuelle FiberClay, qui permet la visualisation de plus d’un million de trajectoires issues du trafic d’avions ou de connexions neuronales du cerveau humain.

La société actuelle est entrée dans une ère dans laquelle des volumes incessants de données sont produits et complexes à analyser (car spatio-temporelles ou multi-dimensionnelles). Les attentes placées dans leur analyse sont aussi de plus en plus fortes, afin de comprendre par exemple des interactions complexes entre humains (réseaux sociaux, etc.) ou agents (avion, voitures, etc.). La visualisation interactive permet généralement de mieux comprendre ces phénomènes via l’affichage de données sur un écran, qui seront ensuite interprétées et manipulées par l’humain (sans langage de programmation).

Cependant, les données sont simplement devenues trop volumineuses pour être affichées sur un écran standard, même si large et haute résolution. Une solution serait pourtant de réduire les données (filtrage, projection, ..) mais au stade exploratoire (quand les données viennent d’être collectées) il est indispensable d’afficher les données sans aucun filtrage préalable, afin d’en permettre une compréhension “brute”. En particulier, les données de mouvement, telles que les données relatives au trafic sur les routes ou dans l’espace aérien, nécessitent un aperçu global pour détecter des anomalies ou des modèles de fonctionnement intéressants, qui seraient souvent éliminés si les données avaient été préalablement filtrées.

Fiberclay est une application de réalité virtuelle permettant d’afficher un très grand volume (au-delà du million) de données. L’utilisation de cette application permet de tirer parti au mieux des capacités analytiques de l’humain dans un environnement immersif, où l’utilisateur va naviguer, et “sculpter” sa requête afin de filtrer les données selon un point de vue qui l’intéresse.

Fiberclay s’appuie sur une nouvelle génération d’équipements de haute performance (matériel immersif et carte graphique de dernière génération) et sur des techniques de visualisations basées sur l’image (calcul parallèle de sur GPU). La carte graphique n’est pas seulement utilisée pour l’affichage, mais aussi pour soutenir l’interaction. FiberClay permet donc une manipulation temps réel avec les données, d’autant plus cruciale dans les environnements immersifs ou la moindre latence impacte la concentration de l’utilisateur.

Fiberclay a été testé avec des experts contrôleurs aériens et des neurologues spécialistes de l’analyse de régions fonctionnelles du cerveau. Cet outil pose un cadre d’interactions qui permettra de définir de nouvelles modalités de navigation et d’interaction avec de grands volumes de données, de manière fluide et intuitive.

Publication : FiberClay : Sculpting Three Dimensional Trajectories to Reveal Structural Insights, Christophe Hurter [1], Nathalie Henry Riche [2], Steven M. Drucker [2], Maxime Cordeil [3], Richard Alligier [1], Romain Vuillemot [4]


[1] École Nationale de l’Aviation Civile (Toulouse, France)

[2] Microsoft Research (Redmond, USA)

[3] Monash University (Melbourne, Australie)

[4] Université de Lyon, Laboratoire d’Informatique en Images et Systèmes d’Information (LIRIS - CNRS/INSA de Lyon/Université de Lyon/École Centrale de Lyon)