À l’occasion de la Love My Data Week, qui se tiendra du 24 au 28 mars 2025, l’Université du Luxembourg organise une série d’événements à Belval pour mettre en lumière des approches innovantes de l’exploitation des données. L’un des temps forts de la semaine est une collaboration originale entre plusieurs centres de recherche interdisciplinaires : le Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB), le Luxembourg Centre for Contemporary and Digital History (C²DH) et le Luxembourg Learning Center (LLC). Ensemble, ils donnent vie aux structures chimiques grâce à la visualisation 3D.
Dans le cadre de ce projet, Kirill Mitsurov et Daniele Guido, designers et développeurs au C²DH, ont conçu des représentations 3D de molécules sélectionnées à partir de PubChemLite – une initiative dirigée par le Professeur Schymanski du LCSB. Un grand écran tactile permettra aux visiteurs d’explorer et de manipuler ces structures chimiques de manière interactive. Des composés familiers, tels que la caféine, y seront visualisés de façon dynamique, rendant ainsi des concepts scientifiques complexes plus accessibles et captivants pour un large public.
Transformer l’éducation grâce à la technologie 3D
En démontrant le potentiel de la visualisation 3D dans l’exploration scientifique, cette initiative n’améliore pas seulement l’engagement du public à l’égard de données chimiques complexes, mais met aussi en évidence les innombrables possibilités éducatives de la technologie interactive. En s’appuyant sur cette approche, l’utilisation d’outils 3D dans l’éducation s’étend au-delà de la chimie et ouvre de nouvelles voies pour l’apprentissage immersif dans diverses disciplines telles que les sciences humaines.
L’intégration de la technologie 3D dans l’enseignement est devenue plus accessible que jamais. Grâce au progrès récents des appareil portables, même les smartphones peu coûteux sont désormais capables de rendre du contenu 3D interactif dans les navigateurs. Associé à des outils gratuits de modélisation, de numérisation et d’intégration web, la technologie 3D a évolué et est devenue un outil pédagogique puissant et passionnant. Kirill Mitsurov souligne l’impact de ces avancées sur l’innovation numérique au C²DH :
‟ Nous exploitons ces technologies pour créer des projets innovants, comprenant des jeux vidéo, des sites web et des techniques avancées du développement web. En incorporant des représentations 3D, nous allons au-delà des ressources statistiques traditionnelles telles que les manuels et les diagrammes en 2D, et nous offrons une expérience plus immersive et interactive. Cette approche permet aux utilisateurs d’explorer les données sous différents angles, d’améliorer la compréhension et de rendre les informations complexes plus tangibles.”
User Interface Developer
Ces technologies ont joué un rôle essentiel dans le développement de projets tels que Zoomland et « Histoires 3D ». En impliquant des étudiants, comme ceux du Master of Digital and Public History, aussi bien dans les aspects créatifs que techniques de la technologie 3D, nous aspirons à transformer des données abstraites en expériences d’apprentissage interactives permettant d’améliorer la compréhension et la mémorisation.
Il y a différentes méthodes pour créer des modèles 3D. La plus fondamentale est la modélisation 3D, qui nécessite une expertise technique. Au C²DH, nous utilisons Blender, un puissant outil en source ouverte pour la modélisation et l’animation. Une autre approche est la numérisation 3D, qui capture des objets extrêmement détaillés en utilisant un équipement de numérisation professionnel. Les applications mobiles telles que RealityScan offre aussi un moyen plus accessible pour introduire les étudiants à la modélisation numérique sans nécessiter d’appareils spécialisés. Toutefois, les modèles scannés doivent souvent être optimisés avant de pouvoir être efficacement intégrés dans des projets. Le processus permettant de créer des modèles 3D associe la créativité, la programmation et les compétences à résoudre des problèmes, tout en offrant une fascinante expérience d’apprentissage. Le développement de jeux, notamment, s’est avéré être un outil éducatif extrêmement efficace, vu que la gamification stimule d’une part l’engagement des étudiants, mais rend d’autre part l’apprentissage plus stimulant grâce à des éléments interactifs et familiers.
L’innovation et le rôle de IA dans la visualisation 3D
Daniele Guido met en valeur l’influence croissante et les rôles novateurs de l’intelligence artificielle dans le domaine de la modélisation 3D et de la visualisation des données : tout particulièrement en guidant les étudiants, concepteurs et développeurs dans la réalisation de techniques complexes de rendu 3D ou à appliquer facilement l’interaction. Les outils d’IA sont très efficaces pour accroître nos compétences en matière de code pour les techniques peu communes ou difficiles, et permettent de libérer du temps pour expérimenter avec diverses solutions visuelles.
Au C²DH, nous expérimentons activement avec la 3D pour améliorer nos compétences de visualisation des données. Par exemple, les textures et les shaders 3D personnalisés permettent d’obtenir des effets visuels saisissants en temps réel et d’optimiser l’efficacité de calcul pour des millions de points de données, suffisant pour interagir et visualiser des ensembles de données riches et complexes.
Élargir les horizons : perspectives d’avenir et collaborations internationales
L’Université du Luxembourg s’engage à intégrer davantage les technologies 3D dans l’enseignement et la recherche. L’utilisation d’outils 3D se développe, tandis que les collaborations internationales se renforcent. Un partenariat entre le C²DH et l’Urban Complexity Lab (UCLAB) de l’Université des sciences appliquées de Potsdam a déjà permis de développer le projet « 3D Stories ». D’autres projets sont en cours avec des partenaires en Suède et aux Pays-Bas. Des efforts sont également déployés pour mettre en place des workflows efficaces dédiés à la numérisation, au stockage et à l’intégration d’objets 3D, avec une attention particulière portée sur des solutions de conservation à long terme telles que Sketchfab. Par ailleurs, l’acquisition de matériel de numérisation de pointe permettra d’impliquer les étudiants dans les processus de digitalisation et de post-traitement. Grâce à une démarche collaborative et interdisciplinaire, le C²DH et le LCSB ouvrent la voie à des avancées majeures dans les domaines de l’éducation et de la recherche, démontrant ainsi comment la visualisation 3D peut transformer l’univers académique et enrichir la manière dont les chercheurs de l’Université du Luxembourg appréhendent des données complexes, toutes disciplines confondues.
