Lena Lehuby
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Stellantis · Stage R&D · 2026

Un trafic qui roule naturellement en VR, avec la physique précalculée

Le brief portait sur une seule voiture, vue de l’intérieur et de l’extérieur, en VR. La physique fait bouger une voiture de façon naturelle, mais la calculer pendant le rendu dans un casque coûte trop cher. Ma réponse : calculer la physique une seule fois, écrire le résultat dans la scène sous forme d’animation USD et laisser la VR le rejouer. Le projet est passé d’une seule voiture à du trafic, et un scénario se résume à trois entrées : un itinéraire dessiné en vue de dessus, une vitesse cible et l’endroit où s’arrêter.

Rôle
Stagiaire R&D, développement et gestion de projet
Période
mars – septembre 2026
Responsabilités
L’idée, le plan, les deux extensions et leurs guides
Avec
Exigences et validation avec l’équipe métier

01 · Le problème

Une voiture en VR doit bouger correctement, rester peu gourmande en calcul et être rapide à configurer.

Chaque méthode habituelle pour faire bouger une voiture répondait à l’un de ces besoins et échouait sur un autre.

Mouvement L’animation sur trajectoire glisse Une voiture poussée le long d’une trajectoire ne plonge pas quand elle freine, ne s’incline pas dans un virage et ne se tasse pas sur la route. Depuis la place du conducteur, cela ne passe pas inaperçu.
Performance La physique en temps réel est trop lourde pour la VR Un casque a besoin d’une fréquence d’images élevée et stable. Simuler des voitures pendant son rendu prend sur chaque image un temps dont il ne dispose pas, et chaque voiture supplémentaire augmente le coût.
Création Les trajectoires contiennent la hauteur de la route Une voiture qui suit une trajectoire en suit aussi la hauteur. Chaque point doit reposer sur la route, sinon la voiture flotte au-dessus ou s’y enfonce. Chaque nouvel itinéraire doit être ajusté à la route en 3D.

02 · Les options

Chaque option résolvait une partie du problème. Une seule le résolvait entièrement.

L’animation sur trajectoire était construite et fonctionnelle. La physique en temps réel était l’amélioration évidente. Le précalcul (bake) était l’idée qui conservait les atouts des deux et en supprimait les coûts.

Critère Option AAnimation sur trajectoire, en temps réel Option BPhysique, en temps réel en VR Option C · le choixPhysique, précalculée en USD
Mouvement Approximé. L’inclinaison et la plongée sont ajoutées par-dessus. Naturel Naturel, enregistré à partir de la simulation
Coût pendant le rendu VR Faible Trop lourd Faible. Les poses stockées sont rejouées.
Hauteur de l’itinéraire À ajuster à la route La physique trouve la route La physique trouve la route
Se rejoue sans l’outil Non Non Oui. Elle fait partie de la scène.
Verdict Léger, mais le mouvement est approximé Naturel, mais trop lourd pour un casque Naturel, léger et rapide à configurer

03 · L’idée

Calculer la physique une fois. La rejouer aussi souvent que nécessaire.

La physique est calculée une seule fois, pendant la construction du scénario, hors du casque. La simulation est écrite dans la scène sous forme d’animation USD : une pose stockée par image pour la carrosserie, les roues et la direction. En VR, ces poses sont seulement rejouées. Le casque n’exécute jamais de simulation.

Création · une fois Simuler Une voiture pilotée par la physique parcourt l’itinéraire à la vitesse cible et s’arrête aux panneaux.
Le passage de relais Précalculer Carrosserie, roues et direction écrites en USD, une pose par image.
En VR · à chaque fois Rejouer Poses stockées, rejouées. Aucune physique pendant le rendu du casque.

Pourquoi USD

Une vidéo du trajet figerait la caméra. USD conserve le trajet sous forme de mouvement dans la scène 3D, si bien qu’on peut s’asseoir dans la voiture et regarder où l’on veut. USD est aussi le format de scène ouvert sur lequel repose Omniverse, donc le mouvement est une donnée de la scène, au même titre qu’un modèle ou un matériau. Une seule simulation physique devient ainsi un asset.

Léger La lecture récupère une pose stockée par image. Rien n’est simulé pendant le rendu du casque.
Identique à chaque fois Un trajet précalculé ne change pas d’un visionnage à l’autre, ce qui permet de présenter à nouveau un scénario et de le comparer.
Portable Le mouvement accompagne le fichier de scène et se rejoue sans l’outil qui l’a produit.
Réutilisable Un même trajet peut être référencé dans une autre scène, rejoué plus lentement ou plus vite, à l’envers, en boucle ou aligné derrière d’autres voitures pour former du trafic.

04 · Construire un scénario

Dessiner l’itinéraire en vue de dessus. La physique trouve la route.

Dans une simulation physique, le travail est partagé en deux. Le scénario décide où va la voiture, à quelle vitesse et où elle s’arrête. La physique décide de ce que la route lui fait subir. L’itinéraire n’a jamais à suivre la hauteur de la route, seulement sa forme vue du dessus. Personne ne l’ajuste aux pentes, aux sommets de côte ni aux creux, si bien qu’un nouvel itinéraire se dessine vite.

Le scénario décide Où va la voiture Son tracé vu du dessus, son cap, sa vitesse, l’endroit où elle s’arrête et la durée de l’arrêt.
La physique décide Ce que la route lui fait subir Sa hauteur sur la route, la suspension, le tangage, le roulis et le contact des roues.
  1. Entrée 1 Un itinéraire, dessiné en vue de dessus Une ligne au-dessus de la route, saisie en un clic. Sa hauteur n’a pas d’importance. La voiture est posée sur la route et la physique l’y maintient.
  2. Entrée 2 Une vitesse cible Une seule vitesse de croisière pour la simulation. La voiture freine d’elle-même avant les virages et les sommets de côte, puis reprend sa vitesse.
  3. Entrée 3 Où s’arrêter Un panneau stop placé au bord de la route. La voiture ralentit, s’arrête au panneau, attend et redémarre. Le même panneau fonctionne dans tous les types de scénarios. Les scénarios sur trajectoire et les scénarios enregistrés peuvent aussi interpréter les limitations de vitesse, les panneaux cédez-le-passage et les feux tricolores.
Vitesse le long d’un itinéraire À titre d’illustration, pas une simulation enregistrée

L’auteur du scénario règle une seule vitesse et place un seul panneau. Le freinage avant le virage et le sommet de côte, l’arrêt, l’attente et le redémarrage en découlent tous.

05 · Le système

Deux extensions qui se rejoignent dans un seul fichier

Le moteur de scénarios construit et précalcule les trajets. Le lecteur transforme les trajets précalculés en trafic en VR. Ils ne se rejoignent que dans l’USD précalculé, si bien que chacun peut évoluer de son côté tant que le fichier reste stable.

Sources Itinéraire dans la scène Trajet enregistré Simulation physique
Extension 1 Moteur de scénarios vitesse, virages, panneaux, convois, inclinaison de la carrosserie
Extension 1 Précalcul animation USD, une pose par image
Extension 2 · en VR Lecteur une horloge par voiture, trafic, une place dans la voiture
Une horloge par voiture Lecture, pause, lecture à l’envers, boucle et changement de vitesse pour chaque voiture, sans modifier le fichier d’origine.
Trafic à partir d’enregistrements Les voitures précalculées forment une file : une voiture de tête et des voitures suiveuses. Une voiture suiveuse attend qu’un espace se libère avant de démarrer et ralentit à mesure qu’elle se rapproche.
Une place dans la voiture Un point d’ancrage de caméra VR se déplace avec n’importe quelle voiture précalculée, à la position des yeux du conducteur.

06 · Comment j’ai mené le projet

Un problème, porté du cadrage à la passation

J’ai cadré le problème, choisi l’approche, planifié les étapes, développé les deux extensions et rédigé les guides. Chaque étape s’est terminée par une version qui tournait dans Omniverse et qui a été vérifiée dans la scène. Le périmètre ne s’est élargi qu’une fois l’étape précédente stabilisée.

  1. É1 Une voiture, intérieur et extérieur Une voiture suit un itinéraire, avec des caméras intérieures et extérieures. La vue cockpit fonctionne en VR.
  2. É2 Crédible sans physique Inclinaison de la carrosserie calibrée sur des données de véhicule enregistrées, braquage déduit de la courbure de la route, itinéraires calés sur la route. Mieux, mais encore une approximation.
  3. É3 Trafic et règles de circulation Plusieurs voitures par itinéraire, ralentissements avant les virages, et panneaux : stops, limitations de vitesse, cédez-le-passage et feux tricolores.
  4. É4 Physique précalculée Une voiture pilotée par la physique suit l’itinéraire et trouve la route d’elle-même. La simulation est précalculée en USD et se rejoue en VR sans physique.
  5. É5 Passation Deux guides utilisateur, une aide sur chaque commande et une visite guidée dans chaque outil, pour les personnes qui les utiliseront ensuite.

Comment j’ai travaillé

Planifier avant de modifier Chaque modification a commencé par un plan écrit avec des exigences numérotées et s’est terminée par une vérification dans la scène.
Un noyau figé Une fois les règles de timing, de vitesse et de précalcul validées, ces modules ont été verrouillés. Chaque modification ultérieure a été testée par rapport à eux.
Des points de contrôle et un registre Le travail s’est arrêté à chaque point de contrôle naturel. Les problèmes connus ont été consignés avec leur cause avant toute correction.

07 · Ce qui en est sorti

Mouvement naturel, lecture légère La suspension, le tangage et le roulis proviennent d’une simulation physique. Le casque ne fait que rejouer des poses stockées.
Des scénarios à partir de trois entrées Un itinéraire dessiné en vue de dessus, une vitesse cible et l’endroit où s’arrêter. Aucune hauteur à ajuster et aucun freinage à animer à la main.
Deux extensions, validées avec l’équipe Un moteur de scénarios qui construit et précalcule des trajets, et un lecteur qui transforme les trajets précalculés en trafic en VR.
Une passation intégrée aux outils Deux guides utilisateur, une aide sur chaque commande et une visite guidée dans chaque outil. Là où l’aide et le code divergeaient, le guide suit le code.

Il me revenait de proposer le périmètre, et à l’équipe métier de l’accepter.

Ce cas décrit l’approche de manière générale. Le code, les scènes et les résultats internes du projet appartiennent à Stellantis.

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Lena Lehuby · 2026 Écrans issus de mes propres prototypes · données fictives