1. L’informatique depuis la terre

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Cet article fait parti de la série L'informatique au service de la voile. Article 3 sur 7.

1.1 La création des voiles

De nos jours il n’existe que deux manières de faire une voile :

  • En travaillant avec des lattes flexibles, à genoux  sur le plancher, grâce à l’expérience acquise, les essais-erreurs, une bonne dose de génie, une très grande pratique du voilier,
  • En faisant appel à un logiciel de voilerie.

La première technique est pratiquement abandonnée aujourd’hui, sauf chez des vieux voiliers qui ont appris le métier et qui survivent tant bien que mal. Attention : ils peuvent encore fabriquer des voiles « miraculeuses », mais c’est rare.

La deuxième technique utilise les ressources d’un logiciel de voilerie. C’est un outil informatique très complexe, qui permet de dessiner, de tracer et de couper une voile en tenant compte  de tous les paramètres utiles : les spécifications des tissus ( il y en a des centaines ), les variables du gréement ( il y en a des centaines ), les étirements, forces et tensions induites par les conditions de mer ( il y en a une infinité ). Mais, la machine ne fait pas tout… Ou plutôt, elle ne fait rien.

C’est l’opérateur du logiciel qui fait le travail. Celui qu’on appelait autrefois le « maître-voilier ». Aujourd’hui, cette personne doit être informaticienne, avec de très sérieuses connaissances en aérodynamique, en hydrodynamique, en géométrie dans l’espace, en plus de naviguer beaucoup.

Il existe de par le monde une dizaine environ de ces logiciels. C’est dire que les voileries au travers le monde utilisent les mêmes. Comme ce sont des unités très dispendieuses, on a assisté ces dernières années à des regroupements : les grosses entreprises fournissent aux plus petites des plans de voiles, des voiles non-finies ou des voiles finies, qui pourront porter, après entente, les logos d’une entreprise ou de l’autre.

Nous allons nous intéresser à deux de ces logiciels avant d’en faire un bilan.

1.1.1 SAILMAKER

Ce logiciel n’est pas destiné aux voilures de compétition mais plutôt aux voiles de plaisance. Ce logiciel est utilisé par Hasley Hidgard SailMakers le quatrième fabricant de voiles au monde.

SailMaker fournit les outils nécessaires pour des voiles de qualités supérieures en peu de temps. Avec ce programme il est possible de réaliser tout type de voilure, de la grand voile au spi. Il permet la conception de voiles aux formes et aux dispositions sophistiquées.

Les avantages que présente le logiciel sont :

  • L’approche pratique assure à l’utilisateur de faire des économies dans le design, le temps de production et les matériaux.
  • Tout ceci est réalisable grâce à un outil graphique en trois dimensions et très facile à utiliser.
  • Compatible avec la plupart des traceurs, des découpeurs et des programmes CAO assurant une compatibilité maximale.
  • Des graduations simples et des techniques de design avancées sont disponibles afin de faciliter la création de voiles.

Combinant la facilité d’utilisation avec la vitesse de Macintosh ou de Windows, Sailmaker apporte dans la création de chaque voile, la possibilité de tirer bénéfice de la conception assistée par ordinateur et des techniques de fabrication sans avoir besoin d’un gros investissement dans du matériel informatique. Sailmaker tire profit de l’ergonomie de Macintosh permettant à un concepteur de voile de devenir efficace en très peu d’heures sans être un expert informatique.

Sailmaker

La première version de ce logiciel date de 1983 (voir annexe 1). Depuis cette date le logiciel est mis à jour régulièrement. De nouvelles fonctions s’ajoutent ce qui explique que la configuration requise pour le faire fonctionner augmente avec le temps.

Par exemple en 1995

Pour Mac OS Mac OS

  • Macintosh ou ordinateur équivalent
  • 4 MB RAM
  • Système 7 ou postérieur, Mac OS 8 & 8.5

Pour Windows Windows Microsoft

  • Ordinateur Intel ou compatible avec un processeur 486 ou Pentium
  • 8 MB RAM
  • Instructions 32 bits

En 2000

Pour Mac OS Mac OS

  • Macintosh ou ordinateur équivalent
  • 64 MB RAM
  • Mac OS 8 ou postérieur

Pour Windows Windows Microsoft

  • Ordinateur Intel Pentium III ou équivalent
  • 128 MB RAM
  • Windows 98, NT, 2000

Même si la configuration nécessaire au fonctionnement a considérablement augmenté, elle reste dans le domaine des ordinateurs dont le particulier disposait à chaque époque. Ce qui explique pourquoi ce logiciel est un des leaders sur le marché.

1.1.2 SAILCUT 6

Sailcut CAO est un logiciel de design et de création de voiles développé par Robert Lainé. Sailcut peut être utilisé pour des voiles réelles comme pour des maquettes. La CAO (conception assistée par ordinateur) de Sailcut permet de concevoir et visualiser sa propre voile et de calculer le développement précis de tous les panneaux de voile en feuilles plates. La surface de la voile est produite d’un ensemble d’équations mathématiques qui garantissent que la surface de voile est lisse.

Sailcut est un logiciel compact qui fait une utilisation intensive de calculs mathématiques, donc une unité de traitement rapide accélérera considérablement l’exécution du programme. Un processeur ayant une fréquence élevée est donc indispensable. SAILCUT6 est écrit en VISUAL BASIC 6.0 (32 bits) de MICROSOFT Corp.

Sailcut

Ce logiciel est destiné à des professionnels ayant des compétences dans les techniques de conception et de fabrication des voiles.

La visualisation en Réalité Virtuelle nécessite un navigateur Internet avec plug-in VRML tel que Netscape’s Live3D ou Cosmo Player de Silicon Graphics (explication du VRML en annexe 1).

Les fichiers de données créés par Sailcut sont écrits en code ASCII et peuvent être lus avec un éditeur de texte quelconque. Un exemple est donné en annexe 2.

Exploitation du résultat :

Toutes les vues en 2D ou 3D peuvent être exportées dans un certains nombres de formats (pdf, Word, Excel, …). Le concepteur peut choisir d’imprimer ou de classer la conception finale comme feuille de production, feuille de conception ou feuille de disposition de panneau. Avec Sailcut le concepteur peut également choisir d’adapter les paramètres de données de voile dans les formats Word ou Excel.

Pour Windows uniquement Windows Microsoft

  • Ordinateur Pentium III minimum. Il est conseillé d’avoir la plus grande puissance
  • 256 MB RAM minimum
  • Windows 95/98/NT/2000/XP

SAILCUT6 est écrit en VISUAL BASIC 6.0 (32 bits) de MICROSOFT Corp. Ce qui explique qu’il ne peut pas être installé sur d’autres systèmes d’exploitation notamment Mac OS pourtant très utilisé dans le milieu de la CAO.

Il est important de noter que Sailcut est mis à disposition gratuitement pour une utilisation non-commerciale. L ’installation peut être téléchargée librement depuis le site de l’éditeur : http://sailcut.com/.

1.1.3 CONCLUSION

Les logiciels disponibles sur le marché sont peu nombreux. Il en existe deux types : ceux destinés aux professionnels (Sailcut) et d’autres pour une utilisation plus personnelle ( Sailmaker). On remarque que les logiciels destinés à des professionnels demandent une configuration plus puissante cela est du au fait que ces logiciels réalisent des calculs plus précis.

1.2 Les simulateurs de navigation

1.2.1 Naviguer depuis la terre

En voile, la performance dépend de la meilleure adaptation du coureur aux conditions du moment. Le coureur est confronté, sollicité par des paramètres qui se combinent et sur lesquels il n’avait jusqu’ici que des informations subjectives.

Les simulateurs de navigation permettent sur un écran graphique de haute résolution, de simuler les conditions réelles de navigation (planche à voile, catamaran, dériveur, habitable). C’est un outil pédagogique de pointe pour l’analyse du toucher de barre (manière de conduire l’embarcation) sur des conditions : vagues, vent et courant. Ces conditions ont été au préalable relevées sur les lieux de compétition, et enregistrées sur disque informatique. Le logiciel reproduit par ailleurs les courbes de performance (les lois qui régissent la propulsion du voilier), du débutant à l’élite.

1.2.2 VIRTUAL SAILOR

Il s’agit d’un simulateur de voile qui reproduit fidèlement l’environnement marin et la dynamique de l’océan. Ce simulateur permet de diriger des bateaux de différentes tailles en composant avec les divers éléments inhérents à la pratique de la voile.

Virtual Sailor

Virtual Sailor est un simulateur de l’ensemble de l’environnement marin. Ses fonctions de simulation de la navigation et des courses, en mode multi-joueurs, en font une expérience marine très proche de la réalité.

Les principales caractéristiques de cet environnement sont :

  • Une simulation précise de la dynamique des vagues
  • Choix parmi plusieurs bateaux à voile ou à moteur
  • Condition de la mer et de la météo configurable
  • Une vie marine variée et réglable
  • Différents effets spéciaux pour simuler la navigation de jour et de nuit
  • Accélération graphique 3D

Pour réaliser ce logiciel, il a fallu : des moyens et des hommes; la création rapide d’un véritable couple « enseignant-entraîneur »; les moyens en outils informatiques (recherche, acquisition de données, un enseignement assisté par ordinateur et transfert de connaissances; réaliser la compatibilité des logiciels et des sorties graphiques. Le bateau de laboratoire est équipé d’un ordinateur qui fait l’acquisition et le traitement des capteurs suivants : girouette anémomètre, capteurs potentiométriques de barre et de bôme, inclinomètres, compas électronique, speedomètre. Ces données sont acquises toutes 250 millisecondes et traitées à terre par télémétrie. Elles permettent trois conclusions. Un champion du monde disposant de son seul toucher de barre et de ses organes d’équilibration (canaux semi-circulaires) équilibre son voilier un peu mieux qu’un coureur de niveau régional disposant de la vue et de l’ouie en plus. Il faut placer l’enfant débutant dans une situation telle qu’il puisse percevoir les mouvements propres du bateau et assurer la conduite du voilier uniquement par son toucher de barre. Des lentilles spécifiques facilitent la vue (réverbération du soleil) et améliorent le toucher de barre. Les buts suivants ont été atteints : autonomie du barreur (aide par le logiciel); meilleure adaptation à des situations types; vérification des hypothèses tactiques; progressions pédagogiques; auto-évaluation; détermination automatique du couple de rappel; aide à la décision.

Pour Windows uniquement Windows Microsoft

  • Windows 95/98/2000/ME/XP
  • Pentium II
  • 32 Mo de RAM
  • DirectX8, carte son, carte graphique accélératrice 3D

1.3 Conclusion

Dans cette étude seuls les logiciels Sailmaker et Sailcut ont été abordé mais il en existe quelques autres. Cependant en plus du fait qu’il en existe qu’un petit nombre chaque logiciel est généralement orienté vers un type de voilure ce qui limite encore plus lors du choix. Les principes de ces logiciels sont les mêmes que ceux de CAO. On retrouve les mêmes configurations que dans les milieux qui utilisent ce genre de programmes.

En ce qui concerne les simulateurs l’introduction de l’informatique dans le milieu de la voile permet le stockage de milliers de données et autorise la mise en correspondance entre différents paramètres préalablement définis. L’avenir est ainsi assuré en s’appuyant sur des données scientifiques irréfutables pour tous. Mais attention, l’informatique n’est et ne sera toujours qu’un outil qui valorise la créativité du pédagogue.

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