La 3D sur les PDA

L'imagerie tridimensionnelle sur PDA, tablette PC et autres appareils communiquant sans fil, est en plein essor: l'année 2002 verra de nouveaux types d'applications, publiques ou professionnelles, inonder le marché. L'imagerie 3D permettra une grande interactivité avec les données contenues dans le PDA.

Jusqu'alors, de nombreux plugins ont utilisé les capacités de calculs des cartes graphiques 3D des PC (ex: Cycore, Viewpoint). Pour les PDA, la situation se complique à cause de l'alimentation et du refroidissement des circuits graphiques, gourmands en consommation électrique. Pire encore, les circuits de calculs embarqués dans les PDA ne permettent pas le calcul en virgule flottante mais la fréquence d'horloge des PDA actuels 33 à 200 MhZ pourrait rapidement être portée à 600 Mhz, la rapprochant des PC et compensant le premier défaut.

Formats de données

Les formats de données 3D actuellement supportés sur PDA sont peu nombreux. Citons le VRML supportés par Pocket Cortona de Parallel Graphics, première société à avoir sortir un lecteur de VRML pour PDA. Le format X3D pourrait à l'avenir s'imposer sur PDA, tandis que les modeleurs 3D préfèreront garder leur format favori. Actuellement les graphistes peuvent difficilement lire leurs modèles 3D sur PDA et la société Ekkla Research va prochainement sortir un lecteur de formats 3D pour PDA.

Applications

Les applications professionnelles 3D développées sur PDA concernent principalement la CAO avec PocketCAD, FelixCad , CeCad.

On imagine de nombreuses applications professionnelles touchant à :

• la géonavigation
• e-learning
• la médecine
• etc.

Des sociétés créatrices de logiciels comme ParallelGraphics, Superscape et Ekkla Research sont bien positionnées sur ce créneau et font figure de pionniers, traçant le chemin qu'emprunteront certainement les industriels d'ici 2004.

Constructeurs de PDA et puces 3D

Les constructeurs de chipsets 3D vont sortir des circuits spécialisés ou des DSP (Digital Signal processing) permettant d'augmenter les performances graphiques des PDA en 2002. L'alliance récente de Palm avec Texas Instruments pour intégrer le circuit OMAP dans la prochaine génération de Palm est représentative de cette volonté d'augmenter les capacités graphiques et multimédia des PDA. Motorola propose son chipset MX1 tandis qu'Intel n'a pas encore révélé ses plans pour cette nouvelle génération de processeurs PDA. D'autres sociétés comme Neomagic avec son NMS7041 ou Imagination Technology associée avec ARM Holdings pour délivrer le PowerVR sur les processeurs ARM entendent bien jouer une place dans cette course pour l'imagerie 3D embarquée.

3D et telecoms

Les données 3 dimensions (volumes d'images médicales, plans de CAO, données géographiques …), n'ont pas encore fait l'objet de techniques abouties pour leur transmission vers du matériel portable via les réseaux GPRS ou UMTS.

Calculer la 3D sur le PDA pour soulager les réseaux

Les données 3D sont prévues dans la norme 4G. Le problème lié à ce type de données réside dans leur volume (qui se compte souvent en mégaoctets) et les nombreux calculs inhérents à leur manipulation. La possibilité d'utiliser des données 3D sur un appareil mobile est donc le prochain défi des telecoms après le transport de la video.

Dans de nombreux domaines, il n'y aura pas d'interactivité sur les appareils communicants sans une utilisation accrue de l'imagerie 3D. Et il faudra diminuer le temps de réaction notable pour l'utilisateur.

On peut d'abord imaginer de calculer en temps réel des images sur de gros serveurs de calculs 3D distants et les acheminer vers un PDA distant, mais le résultat sera alors un encombrement du réseau de télécommunications et un temps de réponse côté utilisateur toujours supérieur à celui d'un ping (10 ms).

Une solution alternative performante est donc d'équiper le terminal portable des qualités nécessaires au traitement de l'information 3D sur l'appareil lui-même. Ainsi les serveurs de données n'ont pas besoin de capacités 3D spéciales et les réseaux télécoms sont soulagés. L'utilisateur doit télécharger une grande masse d'informations sur son PDA avant de devenir nomade, ce qui posera de moins de moins de problèmes étant donné la capacité mémoire grandissante des PDA (plusieurs gigaoctets).

Aujourd'hui et demain

Plusieurs sociétés travaillent déjà dans ce sens comme Superscape avec son produit Swerve I3d (Java pour Compaq Ipaq) ou Ekkla Research (OpenGL embarqué).

Toutes ces solutions risquent d'intéresser dans un premier temps les marchés asiatiques et scandinaves. En attendant de telles solutions en Europe de l'Ouest, on risque fort jusque 2004 de n'avoir accès qu'à de la 3D préalablement téléchargée dans nos appareils portables et pilotées par des messages GSM. Cette 3D servirait dans un premier temps à augmenter l'attrait des interfaces graphiques 2D actuelles. D'ici là les opérateurs télécoms auront peut-être opté pour des solutions locales haut-débit comme le 802.11b qui permettent de résoudre les problèmes de transport de données 3D volumineuses sans attendre l'UMTS.

Un projet en exemple

Citons une expérience de HP (projet Cooltown) qui permettra d'informer un touriste en ballade avec son PDA devant un monument équipé d'une balise émettrice: le touriste recevra de l'information concernant le monument... et gageons que c'est là une des premières applications 3D que le grand public découvrira à l'avenir.

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Notes:

802.11b: récemment rebaptisée WIFI, c'est la norme de transfert des données sans fil.Avec un débit de 11 Mbps et une portée de 30 m à quelques centaines de mètres,WiFi exploite la fréquence radio de 2,4 GHz. Cette norme risque de s'imposer car bien plus puissante que Bluetooth (débit maximum 1 Mbps).

GSM:Global System for Mobile communications. C'est la norme de nos téléphones portables actuels en France.Son débit maximum est de 9.6 Kbps. Son spectre est autour des fréquences 900-950 MHz. Les messages SMS transitent par GSM.

GPRS: General Packet Radio Service, c'est la nouvelle norme qui doit équiper les futurs téléphones portables avec un débit de l'ordre de qques dizaines de Kbps. La solution est déjà disponible pour les entreprises en France.

UMTS/3G: avec un débit prévu de l'ordre de l'ordre 400 Kbps à partager entre les utilisateurs d'une même zone, c'est cette norme qui fait couler tant d'encre actuellement, prix des licences oblige.

4G: cette norme doit permettre à l'avenir de délivrer des films en haute résolution avec des débits de 20 Mbps, et pourrait délivrer du streaming 3D selon les projets de certains constructeurs.

Sylvain Sauty
Copyright Ekkla-Research 2002