DOMAINE

Le domaine de l’invention concerne les structures mobiles tridimensionnelles notamment pour animer des surfaces physiques destinées à afficher des images interactives. Plus particulièrement, le domaine de l’invention concerne les surfaces dites « tangibles ». Le domaine de l’invention trouve des applications notamment dans la production de supports publicitaires animés et tous types de surfaces dont la géométrie tridimensionnelle peut être associée à une information à diffuser.

ETAT DE L’ART

Actuellement, des surfaces tangibles existent et sont préférentiellement réalisées pour offrir l’affichage d’un contenu interactif pour l’utilisateur lui permettant d’apprécier une représentation tridimensionnelle d’un contenu défini en deux dimensions. Les écrans tangibles permettent de définir une nouvelle expérience, et peuvent être utilisés pour de nombreuses applications telles que celui de supports publicitaires.

Les solutions connues sont souvent complexes comme le décrit la solution inFORM développée par le MIT et divulguant une solution dans laquelle l’animation de la surface tangible est réalisée par l’actionnement individuel de différents éléments.

On connaît également la demande de brevet US2016/0133203 publié le 12 mai 2016 qui décrit une structure tangible pour réaliser des supports publicitaires interactifs.

L’inconvénient de ces solutions est la mise en place de moyens moteurs et d’actionnement individuellement pour animer chaque élément amovible. Ces dispositifs sont complexes et nécessitent souvent de réaliser des structures au cas par cas pour des applications uniques.

L’énergie nécessaire et la complexité de l’architecture motrice à mettre en œuvre imposent des structures limitant le nombre d’éléments moteurs. Par ailleurs, les dimensions des éléments des solutions existantes empêchent la miniaturisation des solutions de type structure tangible. Il y a donc des limites pour former des surfaces tangibles qui correspondent à des images complexes et de hautes définitions.

Il existe donc un besoin de définir une solution nouvelle pouvant être miniaturisée et dont le système de commande permet l’activation d’un positionnement de chaque élément amovible individuellement favorisant la mise en place d’un grand nombre de ces éléments amovibles.

RESUME DE L’INVENTION

Selon un premier aspect, l’invention concerne une structure tangible comprenant :

^■ Un ensemble de tiges mobiles et parallèles, chaque tige comportant une tête ;

^■ Un ensemble de dispositifs d’entrainement, chaque dispositif d’entrainement comportant un élément moteur générant un mouvement de rotation à un arbre transversal pour transmettre un mouvement de translation à une tige, ledit dispositif d’entrainement étant piloté afin de transmettre un mouvement à la tige à une vitesse donnée et dans une direction donnée ;

^■ Un système de maintien des dispositifs d’entrainement rendant lesdits dispositifs d’entrainement solidaires entre eux ;

^■ Un calculateur déterminant un ensemble de consignes de pilotage, chaque consigne de pilotage étant transmise à un dispositif d’entrainement à partir d’une première consigne numérique.

Un avantage est de réaliser simplement des structures permettant de définir une interface mobile par actionnement d’une pluralité de tiges pouvant être indépendamment commandée selon une consigne numérique donnée.

On entend par une « tige mobile » ou indifféremment une « tige amovible », une tige se déplaçant. Préférentiellement, le déplacement de la tige est limité en degré de liberté pour qu’il se limite à un déplacement longitudinal. Ce déplacement longitudinal est réalisable dans les deux sens d’une direction donnée.

Selon un mode de réalisation, le système de maintien est une plaque comportant une pluralité d’ouvertures, chaque ouverture permettant le passage d’une tige. Un avantage est de réaliser un maintien de tous les bâtis/cellules dans lesquels les dispositifs d’entrainement sont agencés. Un autre avantage est de permettre de définir des guides prolongeant les ouvertures. Les plaques permettent de rendre compacte la structure de l’invention.

Selon un mode de réalisation, les dispositifs d’entrainement sont des motoréducteurs à courant continu. Un avantage est la simplicité et le coût de la solution.

Selon un mode de réalisation, chaque dispositif d’entrainement comprend un élément presseur entraîné par l’élément moteur entraînant à son tour une tige par friction. Un avantage est un gain de contrôle du mouvement de la tige. Les rotations mécaniques permettent de définir des mouvements fidèles aux consignes. En outre, les pièces peuvent être facilement changées individuellement. Selon un mode de réalisation, chaque élément presseur est un galet. Un avantage est une simplicité accrue de la mise en oeuvre de la solution.

Selon un mode de réalisation, chaque dispositif d’entrainement comprend un système d’engrenage conique comportant deux roues dentées permettant la transmission de la rotation de l’arbre moteur à une rotation d’un arbre transversal, ladite rotation de l’arbre transversal entraînant la rotation du galet, ledit galet étant solidarisé avec l’arbre transversal. Un avantage est de permettre de configurer un rapport de réduction souhaité. Par ailleurs, la robustesse d’un tel engrenage assure un faible taux de pannes.

Selon un mode de réalisation, les tiges sont réalisées dans un matériau polymère. Un avantage est de définir une solution légère, peu coûteuse et peu consommatrice. Un autre avantage est de définir une solution améliorant la friction avec un galet afin d’obtenir des déplacements précis de chaque tige.

Selon un mode de réalisation, chaque dispositif d’entrainement est intégré dans un bâti de forme sensiblement parallélépipédique et comportant deux guides comportant chacune une ouverture adapter pour recevoir une tige afin de diriger les mouvements de translation d’une tige, ladite tige traversant ledit bâti. Un avantage est de protéger la solution et d’améliorer la robustesse de la structure. Selon un mode de réalisation, les dispositifs d’entrainement sont agencés de manière à ce qu’ils présentent chacun au moins une face latérale en contact avec une face latérale adjacente d’un autre bâti. Un avantage est d’améliorer la rigidité mécanique de la structure et d’éviter les jeux inter-pièces.

Selon un mode de réalisation, les tiges sont pourvues à leur extrémité d’une tête élastique formée d’un matériau parmi lesquels : {élastomère, polymère, résine}. Un avantage est de ne pas abimer/agresser une surface à déformer.

Selon un mode de réalisation, la structure tangible comprend une surface déformable dont la déformation est entraînée par les tiges dont chacune des têtes est en contact avec ladite surface. Un avantage est de permettre la déformation de surface pour diverses applications.

Selon un mode de réalisation, chaque tige a une section comprise entre 1 mm ² et 1 m ² . Un avantage est de définir des solutions pour différentes applications.

Selon un mode de réalisation, la structure tangible comporte une seconde plaque de guidage comportant une pluralité d’ouvertures et parallèle à la première plaque et espacée d’une distance prédéfinie permettant de maintenir en sandwich les dispositifs d’entrainement, ladite seconde plaque étant agencée de telle sorte que chaque tige traverse les deux plaques. Un avantage est de renforcer la robustesse de la solution. Selon un mode de réalisation, la première et/ou la seconde plaque sont formées dans une matrice définissant les cellules/bâtis de chaque dispositif d’entrainement.

Selon un mode de réalisation, la structure tangible comprend une pluralité de sources lumineuses, lesdites sources étant commandées par une consigne lumineuse, chacune étant agencée :

^■ à une extrémité d’une tête de tige, ou ;

^■ dans une épaisseur de la surface déformable.

Un avantage est de permettre de définir des écrans interactifs. Un avantage est de faire correspondre un nombre de tiges avec un nombre de pixels d’une image.

Selon un mode de réalisation, la tête de tige comporte un groupe de LEDs, chaque LED étant pilotable individuellement ou collectivement. Une donnée relative à la propriété d’une couleur peut être exploitée pour piloter la cinématique des tiges Ti. De manière conjointe ou alternative, une donnée de profondeur peut être exploitée. Selon un mode de réalisation, une donnée de contour calculée à partir d'un algorithme de détection de forme, de contour ou de contraste est utilisée pour piloter la course d'une tige Ti.

Un avantage est de proposer une pluralité de combinaisons de paramètres afin de piloter différemment la structure tangible. A titre, d’exemple, la couleur de chaque LED d'une cellule peut être pilotée individuellement tout en pilotant la course d'une tige à partir d'un paramètre complémentaire tel qu'une donnée de forme, de contour ou de profondeur.

Selon un mode de réalisation, la structure tangible comprend une source chauffante et un moyen d’activation de la chaleur à appliquer à une matière agencée au contact des extrémités des tiges. Un avantage est de permettre de réaliser des surfaces complexes notamment pour des usages en médecine.

Selon un mode de réalisation, la première consigne numérique est :

^■ au moins une donnée numérique ;

^■ des valeurs de pixels d’une image numérique et/ou d’une distribution de pixels de ladite image ;

^■ des informations numériques comportant du texte et/ou des chiffres.

Un avantage est de permettre de coupler la structure tangible avec n’importe quelle source de données numériques pour créer des supports utilitaires notamment pour le citoyen d’une ville se modernisant.

Selon un mode de réalisation, le calculateur coordonne la génération de la consigne de pilotage avec la génération de la consigne lumineuse à partir d’une même première consigne numérique. Un avantage est de permettre de coupler la structure tangible avec n’importe quelle source d’image numérique pour générer des effets visuels interactifs.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de fabrication d’un objet tridimensionnel comportant les étapes de :

^■ positionnement et maintien d’une matière thermodurcissable sur une structure de l’invention ;

^■ activation de la structure tangible au moyen d’une consigne de pilotage des tiges afin de former une forme tridimensionnelle déformant la matière thermodurcissable maintenue à l’extrémité de chaque tige ;

^■ activation d’une source de chauffage de la matière thermodurcissable au-delà d’un seuil de température prédéfini permettant de polymériser la matière thermodurcissable ;

^■ refroidissement et retrait de la matière.

Un avantage est la simplicité de fabrication grâce à la définition d’une forme définie par le mouvement des tiges. Un avantage est de permettre de réaliser des surfaces complexes.

Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de génération d’une forme tridimensionnelle par l’activation d’une pluralité de tiges d’une structure tangible, lesdites tiges étant agencées parallèlement les unes aux autres, ledit procédé comportant les étapes suivantes :

^■ Réception d’une image ;

^■ Calcul d’une pluralité d’indicateurs de course pour une pluralité d’ensemble de pixels de l’image, chaque indicateur de course étant calculé pour une tige donnée de la structure en fonction des propriétés de chaque ensemble de pixels ;

^■ Guidage de l’ensemble des tiges au moyen de chaque dispositif d’entraînement, lesdits dispositifs d’entraînement générant chacun une consigne moteur à partir d’une consigne de pilotage (C _PN ) déduite des indicateurs de course.

Un avantage est de réaliser des façades ou supports publicitaires ayant un pouvoir attractif visuellement.

Selon un mode de réalisation, la réception d’une image est réalisée par une interface de communication ou une mémoire de la structure ; l’ensemble des pixels associé à une tige comporte un unique pixel et le guidage est réalisé à vitesse constante. Un avantage est d’être compatible d’un grand nombre d’équipement. La commande peut être générée par un équipement distant. Ainsi, la structure est pilotable à distance.

Selon un mode de réalisation, chaque consigne de pilotage génère, en outre, une consigne électrique pilotant chacune une source lumineuse agencée à l’extrémité de chaque tige et activant une propriété de la lumière émise par chacune d’elle. Selon un autre aspect, l’invention concerne un produit programme d’ordinateur comportant un calculateur et une mémoire pour la mise en œuvre des étapes du procédé de l’invention. En outre, l’invention concerne un support comportant une mémoire comportant des instructions logicielles qui lorsqu’elles sont exécutées permettent de réaliser les étapes du procédé.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description détaillée qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent :

^■ figure 1 : une vue en perspective d’un mode de réalisation d’une structure de l’invention dans laquelle les tiges évoluent en translation ;

^■ figure 2 : une vue de dessus d’un mode de réalisation d’une structure de l’invention comportant une centaine de tiges ;

^■ figure 3 : une vue de profil d’un mode de réalisation d’une structure de l’invention ;

^■ figures 4 et 5 : un mode de réalisation d’un système d’entrainement d’une structure de l’invention dans deux positions d’une tige ayant translaté ;

^■ figure 6 : un mode de réalisation d’un système d’entrainement d’une structure de l’invention vue en perspective ;

^■ figure 7 : un mode de réalisation d’un système d’entrainement d’une structure de l’invention vue de face ;

^■ figure 8 : une vue en perspective d’un mode de réalisation d’une structure de l’invention comportant deux plaques de maintien ;

^■ figure 9 : une image pixelisée pouvant définir une image de référence afin d’activer la structure selon un mode de réalisation de l’invention;

^■ figure 10 : les principales étapes d’un mode de réalisation du procédé de l’invention ;

^■ figure 1 1 : une structure de l’invention comportant un écran définissant une surface déformable ;

^■ figure 12 : un mode de réalisation d’une tige comportant un embout selon un mode de réalisation de l’invention ; ^■ figure 13 : une vue de dessus d’un mode de réalisation d’une structure de l’invention comportant un calculateur et des modules électroniques activant les dispositifs d’entrainement ;

^■ figure 14A : une vue de dessus d’un mode réalisation d’une portion de la surface tangible sur laquelle sont représentées des matrices de LEDs,

^■ figure 14B : une vue en coupe d’un écran tangible issue de la figure 14A représentant une portion de quatre tiges équipées de LEDs et avec des courses différentes.

DESCRIPTION

On entend dans la suite de la description par « structure tangible » une structure dont la géométrie peut être modifiée à partir d’une commande numérique ou électrique afin de former une forme tridimensionnelle, notamment destinée à diffuser une information telle qu’une image.

La figure 1 représente un mode de réalisation d’une structure tangible de l’invention comportant une pluralité de tiges amovibles Ti agencées parallèlement les unes aux autres. Les tiges Ti sont déplacées grâce à une pluralité de dispositifs d’entrainement 30 formant chacun une cellule autonome. Selon un mode de réalisation, chaque cellule est dédiée au déplacement d’une seule tige Ti. Le déplacement d’une tige Ti est animé selon un mouvement longitudinal généré grâce à un élément moteur d’un dispositif d’entrainement. Selon un mode de réalisation, un système de maintien des tiges comprend au moins une plaque permettant de guider les tiges lors de leur déplacement, notamment grâce à une pluralité d’ouvertures. Dans le cas des figures 1 et 2, le système de maintien comprend une plaque 1 15 comportant des ouvertures traversantes pour le passage des tiges Ti. Dans le cas de la figure 8, le système de maintien comprend deux plaques 1 15, 1 16 parallèles définissant un espace intermédiaire dans lequel les dispositifs d’entrainement sont encastrés. Les tiges Ti ont alors un degré de liberté selon un mouvement de translation. De cette manière, le parallélisme des tiges Ti entre elles est conservé.

Selon un mode de réalisation, la(es) plaque(s) 1 15 et/ou 116 peut/(vent) être ajoutée(s) de manière à se superposer aux dispositifs d’entrainement 30. Selon un autre exemple, la ou les plaques 1 15, 1 16 peuvent être directement réalisées au sein du même bâti que les bâtis 35 définissants les cellules des dispositifs d’entrainements 30. Par exemple, cela peut être le cas, lorsque les bâtis 35 sont réalisés au sein d’une même pièce moulée ou thermoformée ou usinée à partir d’une imprimante 3D. Dans ce dernier cas, la matrice forme sur sa partie inférieure et/ ou sa partie supérieure un plan qui réalise la fonction de plaque de maintien 1 15 et/ou 1 16. Dans ce dernier cas le plan supérieur et/ou inférieur formant les plaques est percé de sorte à laisser libres les mouvements de translation des tiges. Chaque ouverture peut être prolongée, par exemple dans un même matériau que la matrice, par un guide tubulaire.

La figure 3 représente une vue de profil d’un mode de réalisation de la structure 1 de l’invention. Chaque tige Ti évolue en translation au sein d’une cellule.

Selon un mode de réalisation, chaque dispositif d’entrainement 30 de l’invention comprend un bâti 35 adapté à l’application envisagée. Le bâti

35 permet de protéger le matériel électrique et mécanique contre les chocs. Il peut être conçu étanche pour éviter les infiltrations d’eau à l’intérieur. Ceci est particulièrement intéressant dans le cadre d’applications extérieures de la structure tangible 1 de l’invention. En outre, le bâti permet une meilleure rigidification de la structure. En effet, lorsque les parois des bâtis de deux dispositifs d’entrainement coopèrent entre eux, la structure est renforcée.

Un avantage d’un agencement tel que représenté à la figure 3 des bâtis 35 des dispositifs d’entrainement 30 est de renforcer la structure, de gagner en encombrement et de réduire le jeu global.

Le bâti 35, formant un boitier, joue également le rôle à la fois de paliers pour l’axe et aussi de guidage de la tige Ti.

Selon un mode de réalisation, chaque bâti 35 est prolongé de guides formant des paliers. Selon un mode de réalisation, un premier guide

36 prolonge la partie supérieure d’un bâti 35 et un second guide 36’ prolonge la partie inférieure du bâti 35. Les guides peuvent former, selon un exemple de réalisation, une portion tubulaire dans laquelle une tige Ti se déplace en translation. Les guides peuvent avoir une longueur de quelques millimètres à plusieurs centimètres.

Selon un exemple de réalisation, les cellules sont toutes fabriquées dans une seule pièce, par exemple plastique ou élastomère définissant une matrice dans laquelle une pluralité de bâti 35 s’agencent les uns à côté des autres. La matrice peut être thermoformée et/ou moulée.

La figure 6 représente un dispositif d’entrainement 30 comportant un moteur 31 , tel qu’un motoréducteur. Le moteur 31 permet d’entrainer en rotation un arbre moteur 310. L’arbre moteur 310 est entraîné en rotation selon une consigne de pilotage C _P N permettant de définir par exemple une vitesse de rotation et une durée de rotation. L’arbre moteur 310 entraine un arbre transversal 33 grâce à un système d’engrenage 32.

Selon un exemple de réalisation, le mouvement est généré par un motoréducteur 31 à courant continu dont l’arbre moteur 310 de sortie transmet le mouvement de rotation à un axe concourant 33 par rapport à l’arbre du moteur. Préférentiellement, cet axe est un axe transversal 33 perpendiculaire à l’axe de l’arbre moteur 310.

Selon un exemple, l’arbre transversal 33 entraine un galet presseur en plastique/polymère. Le galet presseur de friction réalise l’entraînement par friction de la tige Ti. Selon un mode de réalisation, l’effort de pression peut être ménagé par un dispositif d’assistance afin de limiter les efforts à fournir par le moteur. En outre, l’effort de pression peut être assisté par au moins un ressort. Dans un exemple, deux petits ressorts de traction (non représenté) pris sur l’axe du galet, par exemple de chaque côté du galet permettent de renforcer l’effort de pression de ce dernier.

Selon un exemple de réalisation, la transmission de rotation de l’arbre moteur 310 à l’arbre transversal se fait par le moyen d’un système d’engrenage conique : deux roues dentées coniques l’une reliée à l’arbre du moteur et l’autre roue est reliée à l’axe. La rotation de l’axe permet de mettre en mouvement le galet 34, ce dernier transmet le mouvement de rotation et le transforme par la friction avec la tige Ti en un mouvement linéaire.

Tiges

Les tiges sont préférentiellement réalisées en un matériau plastique, tel que le polycarbonate ou le polypropylène. Selon un mode de réalisation, elles ont un diamètre compris entre 1 mm et quelques cm. Selon un mode de réalisation, le diamètre des tiges est préférentiellement compris entre 1 mm et 1 cm. Dans un exemple de réalisation, le diamètre est de 5mm.

Selon différents modes de réalisation, la longueur des tiges Ti dépend du cas d’application. Pour de petites surfaces et des applications tactiles, les tiges Ti peuvent avoir une longueur de quelques millimètres à plusieurs centimètres. Selon des applications par exemple en milieu urbain pour offrir des surfaces d’immeubles ou publicitaires, les tiges Ti peuvent avoir une longueur de quelques centimètres à plusieurs mètres.

Dans d’autres modes de réalisation, les tiges sont conçues dans un matériau métallique tel que l’aluminium, le fer, l’acier., etc. A titre d’exemple, les tiges Ti en acier inoxydable trempé de diamètre nominal de M5,2 permettent d’obtenir une bonne résolution tout en gardant une bonne résistance à la flexion due aux efforts axiaux.

Embout

Selon un mode de réalisation, chaque tige Ti est pourvue d’un embout EM, par exemple, composé d’un matériau élastomère, polymère ou une résine. L’embout est fixé sur une tige Ti par serrage ou par moulage ou encore par un procédé de transformation d’un matériau thermodurcissable. Selon un mode de réalisation, les embouts forment des gaines qu’on positionne à l’extrémité de chacune des tiges Ti.

Lorsque la tige est elle-même réalisée en un matériau plastique, son extrémité peut servir d’embout.

Selon un mode de réalisation, l’intérieur de l’embout EM est fileté ce qui permet par exemple d’assurer un meilleur maintien de l’embout sur une tige filetée. Le filetage de la tige peut être par exemple effectué sur une portion extrémale de cette dernière.

Selon un mode de réalisation, les embouts EM formant les têtes des tiges Ti comprennent chacune un bout hémisphérique, par exemple en caoutchouc. La forme hémisphérique et la matière de l’embout permettent notamment de déformer l’interface de visualisation déformable lorsqu’elle est utilisée, sans l’agresser.

Selon un mode de réalisation, l’embout EM comporte une source lumineuse agencée à l’extrémité intérieure de l’embout EM. Une diode de type LED ou OLED peut être utilisée à cet effet. Lorsqu’une source lumineuse est insérée à l’intérieur de l’embout EM, une connectique filaire peut être raccordée à la tige Ti de sorte qu’elle permette d’alimenter les diodes en courant. À cet effet, les tiges Ti conductrices permettent d’acheminer des charges d’une source d’alimentation, par exemple agencée au sein du bâti du dispositif d’entrainement ou encore au contact de l’une des plaques 115, 1 16.

Selon un exemple, la source lumineuse disposée à l’extrémité de chaque tête de tige Ti comprend un ensemble de LED. Ces dernières peuvent être combinées avec une tête élastique ayant un matériau polymère. Toutefois, selon un autre exemple, chaque tige Ti peut être pourvue d’une source lumineuse non combinée avec une tête élastique.

Dans le mode de réalisation où une tête EM d’une tige Ti comporte une pluralité de LEDs, on nomme une « cellule » l’ensemble des LEDs qui forme la source lumineuse de la tige Ti.

Selon une terminologie dans le domaine des structures tangibles, une telle cellule peut être également appelée « Voxel ». Dans ce dernier cas, le terme « Voxel » désigne la construction d’un pixel volumétrique par la génération d’un effet optique pour l’observateur du fait de la mobilité des tiges et des courses relatives de chaque tige. Le voxel peut être formé d’une cellule comportant une unique LED ou d’une pluralité de LEDs.

Dans un exemple de réalisation, une source lumineuse agencée à l’embout EM d’une tige Ti peut comprendre des dimensions de 25x25 mm comprenant 16 pixels LEDs RGB. Lesdites LEDS sont, par exemple, pilotées simultanément. Des consignes sont émises de manière à réaliser un mouvement conjoint d’une pluralité de tiges Ti. Ce pilotage permet d’obtenir un effet dynamique associée à la production d’images. Cet effet dynamique génère un effet visuel tridimensionnel pour l’observateur. Les tiges Ti sont, par exemple, animées d’une amplitude de mouvement allant d’une position neutre vers une position déployée pouvant aller jusqu’à 260 mm. La longueur de course peut être adaptée selon la configuration des moyens de maintien, par exemple, en ajoutant des plaques ajourées ou en les séparant d’une distance suffisante afin de produire des courses rallongées.

La figure 12 représente un exemple de réalisation dans lequel les embouts s’étendent sur une longueur de l’ordre de 5% à 15% de la taille des tiges Ti.

- Moyen d’entrainement

Les tiges Ti sont déplacées longitudinalement grâce aux dispositifs d’entrainement 30. Les figures 4 et 5 représentent une tige évoluant longitudinalement au sein d’un dispositif d’entrainement 30. La course maximale d’une tige est limitée aux dimensions de ladite tige Ti.

- Moteur

Selon un mode de réalisation, un moyen d’entrainement comprend un moteur 31. La figure 6 représente un exemple de réalisation d’un moteur 31 agencé au sein du bâti 35 d’un dispositif d’entrainement 30. Le moteur 6 est alimenté par une source d’alimentation non représentée. Selon un mode de réalisation, une unique source d’alimentation peut être utilisée pour alimenter l’ensemble des moteurs 31 de chaque dispositif d’entrainement 30. Chaque moteur 31 entraîne un arbre moteur 310 en rotation. L’arbre moteur 310 est configuré pour entraîner un dispositif de transmission, par exemple, comportant des engrenages. Selon un mode de réalisation, la transmission de rotation se fait par le moyen d’un système d’engrenage conique. Ce dernier comprend deux roues dentées coniques l’une reliée à l’arbre moteur 310 et l’autre roue est reliée à l’axe transversal 33.

La figure 7 représente une vue de face de la vue en perspective de la figure 6.

Selon un exemple de réalisation, le moteur 31 de chaque dispositif d’entrainement 30 est un moteur pas à pas avec un couple supérieur à un seuil prédéfini. Selon un exemple, les moteurs 31 sont des motoréducteurs à courant continu.

Selon un exemple de réalisation, un dispositif d’amortissement peut être également disposé de sorte à limiter la vitesse de déplacement des tiges lorsque la translation d’une tige arrive en butée de la course de la tige Ti.

- Plaque

Selon un mode de réalisation, la plaque 1 15 ou 1 16 est plane. Selon un mode de réalisation, la plaque 1 15 et/ou 1 16 comporte des ouvertures traversantes permettant d’assurer le guidage des tiges Ti.

La présence d’une ou de plusieurs plaques 1 15, 1 16 évite notamment l’introduction d’un jeu mécanique pouvant entraîner un effort déformant les tiges.

- Plaques parallèles Selon un mode de réalisation, le système d’embrayage 2 de l’invention comporte deux plaques 115, 1 16 parallèles comportant des ouvertures traversantes afin de laisser passer les tiges. Les plaques permettent de maintenir certains éléments et assurent une fonction de guidage des tiges Ti. Les plaques 1 15 et 1 16 évitent ainsi que les tiges Ti se courbent sous leur propre poids.

Selon un exemple de réalisation, un motoréducteur 31 , tel qu’un moteur à courant continu, est associé à un arbre transversal pour animer en rotation une came ou un galet 34.

La plaque 1 15 peut être percée de manière à laisser passer les tiges Ti. Le motoréducteur 31 peut être activé à partir de la consigne de pilotage C _P N. L’activation du motoréducteur 31 permet de commander une rotation de l’arbre moteur 310 et donc, in fine, le galet 34. La rotation du galet 34, ou d’une came, peut être configurée de sorte à entraîner un déplacement d’une tige Ti par friction. Dans ce cas, le galet presseur 34 de friction réalise l’entraînement par friction de la tige Ti. Selon une variante, des ressorts peuvent être utilisés. L’effort de pression sera moins encombrant avec deux petits ressorts de traction (non représenté). En outre, les efforts appliqués à chaque ressort peuvent être réduits.

L’encombrement peut être optimisé de sorte que les dispositifs d’entrainement 30 sont en appui entre deux plaques 115 et 1 16 de maintien. Afin d’optimiser l’encombrement, les dispositifs d’entrainement 30 peuvent être agencés en contact les uns des autres, par exemple par une ou plusieurs de leur surface latérale plane.

Au sein d’un dispositif d’entrainement, l’agencement du motoréducteur 31 , de l’arbre moteur 310, du système d’engrenage et de l’arbre transversal 33 et du galet 34 permet de confiner le tout dans un espace minimal réduit. Les dimensions des arbres 310 et 33 et la puissance du motoréducteur 31 peuvent être dimensionnées à la tige Ti à entraîner.

La figure 2 représente une vue de dessus d’un mode de réalisation d’une plaque 115 de la structure de l’invention. Les tiges Ti sont agencées de sorte à former une matrice comportant des lignes et des colonnes de tiges Ti. Les tiges Ti sont animées d’un mouvement en translation dans des ouvertures 125 de la plaque 115. Le diamètre de l’ouverture 125 est ajusté au diamètre des tiges. Un avantage est de pouvoir facilement transposer une image en entrée dont on souhaite reproduire des formes à l’ensemble des tiges Ti.

Selon un exemple, des registres contrôlent chacun une pluralité de tiges Ti. La figure 13 illustre un exemple de connectique électrique permettant de piloter les tiges aux moyens de registres 40. Les registres 40 sont alors électriquement connectés 42 à chaque motoréducteur colocalisé à une tige à laquelle il est associé.

À cette fin, la commande électrique est générée selon une programmation donnée comportant une information relative à une durée à une information d’heure.

Des registres à décalage peuvent être utilisés pour le contrôle électronique des motoréducteurs 31 par la génération d’un courant de commande. Dans ce cas de figure, un registre peut commander un ou plusieurs motoréducteurs 31 selon leur configuration. Selon un mode de réalisation, les registres à décalage utilisés sont des circuits intégrés à 8 bits, c’est-à-dire que chaque registre permet de contrôler 8 moteurs 31.

Une pluralité de commandes électriques peut alors être générée à des instants déterminés par un calculateur selon une consigne de pilotage Cpii donnée. La consigne électrique peut comprendre pour chaque motoréducteur 31 une durée pendant lequel il actionne le moteur. La vitesse du moteur 31 et le sens de rotation de l’arbre moteur 310 sont alors déterminés par la consigne électrique Ci.

D’autres configurations sont envisageables par exemple pour contrôler un plus grand nombre de motoréducteurs 31 à partir d’une autre carte électronique ayant un plus grand nombre de circuits intégrés.

Selon un mode de réalisation, un système de commande et de pilotage des moteurs 31 peut être assuré par un composant électronique. Selon un exemple de réalisation, des ponts H sont utilisés pour le pilotage des moteurs 31. Les composants peuvent être utilisés pour activer les moteurs à courant continu en rotation. A titre d’exemple, un seul composant L293d constitue deux pont-H ce qui permet de piloter deux moteurs distincts, dans les deux sens et indépendamment l’un de l’autre.

Selon un mode de réalisation, l’ensemble des composants pilotant les moteurs sont disposés dans des PCBs permettant de les relier à chacun des moteurs 31. Selon un mode de réalisation, l’ensemble des composants est commandé par un microcontrôleur et un ordinateur.

Selon un mode de réalisation, la mise en oeuvre d’une carte électronique permettant de réaliser différentes fonctions plus générales peut être utilisée. Par exemple, la carte réalisant une première fonction servant au niveau de l’alimentation des différents éléments de la structure 1 peut être utilisée. Notamment, une régulation de tension pour générer une vitesse donnée du moteur ou une valeur de la consigne lumineuse d’une éventuelle diode située à l’extrémité d’une tige, ou encore une consigne électrique visant à chauffer une résistance électrique à l’extrémité de chaque tige peuvent être assurées par cette carte électronique.

Selon un exemple, une plaque de circuit imprimé, de type PCB, permet un contrôle informatisé, individuel et indépendant pour chaque tige Ti.

Génération d’images tridimensionnelles

Selon un mode de réalisation, la structure 1 de l’invention permet de générer une image tridimensionnelle par le contrôle de la couleur et de l’intensité lumineuse de chaque source lumineuse à l’extrémité de chaque tige Ti. En outre, le contrôle de la luminosité des diodes peut être réalisé conjointement au contrôle de la course de chaque tige Ti, notamment grâce à une même commande de pilotage en entrée.

Selon un exemple, un contrôle d’un paramètre colorimétrique tel que la luminosité, le contraste, la teinte, la saturation ou la netteté ou une combinaison de ces paramètres est réalisé individuellement pour chaque source lumineuse et possiblement pour chaque source élémentaire composant la source lumineuse d’une tête de tige Ti, telle qu’une LED d’une cellule.

La figure 9 représente une image 8 comportant une pluralité de pixels 81 , 82 qui représente un dans cet exemple un dessin 80 en noir et blanc d’un cerf de 38x23 pixels. L’invention se rapporte à n’importe quel type d’image, quel que soit son format, sa résolution ou le nombre de couleurs appliquées à l’image.

Dans cet exemple, une configuration particulière de la structure permet d’attribuer un certain nombre de tiges à un nombre donné de pixels. Une première configuration permet d’attribuer un pixel à une tige. Le déplacement de chaque tige Ti correspond donc à la représentation d’un pixel.

Dans le cas de la figure 9, chaque tige Ti de la structure 1 est entraînée selon une consigne de pilotage adressée à chaque dispositif d’entrainement afin de reproduire les motifs de l’image 9.

Selon un exemple, si les tiges sont toutes dans une position par défaut, les moteurs de chaque moyen d’entrainement 30 entraînent l’ensemble des tiges Ti dans une direction Di avec une course qui peut être paramétrée selon la valeur du pixel.

Les tiges Ti correspondant aux pixels de couleur noire sont entraînées sur une distance donnée de sorte à former l’image tridimensionnelle 80 représentative d’un cerf. La course des tiges correspondantes peut correspondre, par exemple, à la course maximale, soit 100% de la course totale de la tige Ti. Les autres tiges Ti correspondantes aux pixels blancs 82 sont soit maintenues à leur position par défaut, soit entraînées jusqu’à une position de repliement maximale, soit 0% de la course positive possible. Ainsi, la structure 1 permet d’animer l’ensemble des tiges Ti pour former une image tridimensionnelle.

Selon une autre configuration, chaque tige Ti peut correspondre à un ensemble de pixels. Dans le cas de la figure 9, chaque tige Ti pourrait être associée à 4 pixels formant un carré, par exemple comme les carrés 83 représentés en bas d’image. Des règles peuvent être définies par exemple lorsque des pixels de différentes couleurs sont dans un même carré 83. À titre d’exemple, si 3 pixels noirs sont dans un groupement 83 de 4 pixels associés à une tige Ti, la tige Ti peut être considérée comme un pixel noir et avoir une course maximale de 100% de la course possible. Alternativement, une course d’une longueur du prorata du nombre de pixels peut être réalisée. Dans le cas de 3 pixels noirs, la tige Ti aurait une course de 75% de la course maximale possible. Dans le cas où deux pixels noirs seraient présents dans un groupement 83 de 4 pixels, une course de 50% de la course totale possible pourrait être programmée. Dans le cas d’un seul pixel noir présent dans un groupement 83 de 4 pixels associés à une tige, une course de 25% de la course totale pourrait être programmée.

Les figures 14A et 14B représentent une portion d’un écran tangible de l’invention. Cette portion illustre 24 tiges Ti comportant chacune une tête. Dans cet exemple, chaque tête comporte une source lumineuse, soit une cellule lumineuse comportant une pluralité de diodes telles que des LEDs. Ici une matrice de 4x4, soit 16 LEDs permettent de former la cellule lumineuse agencée à la tête de chaque tige Ti. Autrement dit, chaque cellule lumineuse de chaque tige Ti comporte un ensemble de sources lumineuses élémentaires. Selon un exemple, chaque LED est pilotable électriquement individuellement. Ainsi, la cellule d’une tige Ti peut être nuancée par le pilotage de l’ensemble des diodes de la source lumineuse.

Selon un exemple, les tiges peuvent être groupées aux fins de leur alimentation. Dans ce cas, un écran tangible peut comprendre différents groupes de tiges, appelés modules. Chaque module peut être associé à un calculateur tel qu’un microcontrôleur ou un FGPA de manière alimenter et contrôler les tiges d’un même groupe. Dans ce dernier cas, un composant électronique coordonne les différentes consignes électriques appliquées aux différents modules. Cette configuration permet une architecture distribuée pour optimiser l’agencement des pièces et diminuer les contraintes d’alimentation. Un intérêt est de rendre l’écran tangible de l’invention modulaire pour permettre une meilleure maintenance.

La figure 14A représente un premier groupe G1 de diodes réparties sur 4 tiges Ti. Cet exemple permet d’illustrer que les tiges Ti peuvent être pilotées selon un mouvement de translation selon une information d’image telle qu’une donnée de profondeur. Une telle donnée peut être obtenue à l’aide d'une carte de profondeur associant chaque pixel à une donnée de profondeur. Cette donnée peut, par exemple, être obtenue par l’intermédiaire de deux images. Ainsi, les tiges qui comportent une LED du groupe G1 peuvent être positionnées à différentes longueurs de courses.

Les groupes G2 et G3 illustrent deux autres cas dans lesquels des diodes comportant une même information colorimétrique sont pourtant positionnées à différentes longueurs.

Alternativement à la donnée de profondeur, les tiges Ti peuvent être également pilotées par une autre donnée extraite d’une image, telle qu’une métadonnée décrivant une forme de l’image, des zones spécifiques ou des contours d’une forme. Il peut s’agir d’un contour d’une forme obtenue par l’analyse d’une différence régulière de contraste ou de luminosité de zones de l’image. Selon un mode de réalisation, un algorithme de détection de forme peut être réalisé. Ainsi, il est possible de dissocier les effets de profondeur mobilisant la cinématique des tiges et des effets de couleurs par la commande des diodes individuellement.

La figure 14B représente une vue en coupe selon l’axe A-A’ de la figure 14A, illustrant 4 tiges Ti déployées à différentes longueurs. Chaque tige est pourvue d’une cellule dont est représenté uniquement les 4 premières LEDs.

Dans un exemple les LEDS d’une cellule recevront une consigne de pilotage de couleur individualisée. Ainsi, une cellule comprendra des LEDs présentant des états colorimétriques différents pour produire des effets de couleurs, de nuances et tout autre effet permettant d’améliorer l’aspect esthétique du visuel. Dans ce cas, c’est un ensemble de diodes d’une cellule qui forme un voxel pour un observateur qui observera un effet 3D.

Selon d’autres configurations, les cellules comprennent plusieurs dizaines de LEDs, par exemple, 48 LEDs par cellule.

Selon un exemple, un algorithme d’intelligence artificielle, soit de « machine learning », est utilisé pour générer une consigne de pilotage des tiges à partir d’une donnée extraite d’une image. Par exemple, un réseau de neurones peut être entraîné de manière à reconnaître des formes et à détecter des lignes de contours.

Un exemple d’application est la génération d’un effet tridimensionnel par l’association d’une forme d’un objet représenté sur une image avec l’animation d’un ensemble de tiges Ti correspondant à la forme de l’objet. Selon un autre exemple, une carte de profondeur permet également d’obtenir des effets 3D. Selon une autre configuration, chaque pixel peut être associé à une pluralité de tiges Ti. Ainsi, la commande permettant d’animer une tige Ti relevant d’un pixel est la même pour les autres tiges Ti relatives au même pixel.

Toutes les configurations d’associations entre pixels et tiges Ti sont possibles en fonction notamment de la définition de l’image 8 et du nombre de tiges Ti.

Selon un mode de réalisation, une étape de redimensionnement ou d’adaptation de l’image à la taille de la structure 1 est réalisée. Dans le cas d’exemple de la figure 9, l’image comprend 38x23 pixels. Si la structure 1 comprend une répartition carrée comportant par exemple 100x100 tiges, une adaptation peut être réalisée de manière à associer une répartition des tiges adaptée à une répartition de pixels dans les deux dimensions de l’image.

Lorsque l’image comporte des niveaux de gris ou une large gamme de couleurs, une configuration peut être définie entre la course de chaque tige Ti et le niveau de teinte, de saturation ou de luminosité de chaque pixel de l’image 8.

La couleur de la diode et la course de la tige Ti peuvent être associées à des gammes de définitions de chaque pixel d’une image. Selon un exemple, un tableau de correspondance peut être configuré entre des codes RGB et un couple {RGB ; courseji de la structure.

Selon un exemple de réalisation, une animation peut être configurée par la programmation de durées pendant lesquelles les tiges Ti sont maintenues dans une position donnée. À titre d’exemple, une animation visant à faire évoluer certains pixels de l’image 80.

Utilisation d’une surface déformable

Selon un mode de réalisation, un affichage d’une image est assuré par une surface déformable 60 dont les déformations sont entraînées par les mouvements des tiges Ti. La figure 1 1 illustre un exemple de réalisation d’une telle surface déformable 60 formant une peau extensible. La surface déformable 60 est alors un écran amovible permettant d’ajouter à l’image affichée un effet de volume. Le dispositif de l’invention peut être avantageusement intégré dans un bâti 50 adapté à former un support d’écran comportant par exemple des moyens de fixation à une façade.

Dans ce cas de figure, les diodes peuvent être intégrées soit à l’extrémité de chacune des tiges Ti, soit dans l’épaisseur de la surface déformable 60. Lorsque la source lumineuse est agencée dans l’épaisseur de l’écran définissant la surface déformable 60, cette dernière peut être avantageusement réalisée en matériau transparent. Selon un autre mode de réalisation, les LEDs peuvent être agencées à la surface de l’écran 60. L’écran n’est alors nécessairement transparent puisque les LEDs éclairent directement le champ de l’observateur.

Selon un autre mode de réalisation, l’image peut être affichée par rétroprojection sur l’écran. Dans ce mode de réalisation, un dispositif de projection est agencé de sorte à projeter une image sur la surface déformable formant l’écran. Selon un mode de réalisation, une association est réalisée entre la course de chaque tige Ti est la couleur d’une région de l’image comportant au moins un pixel.

Selon ce mode de réalisation, et selon un exemple de mise en œuvre, l’image projetée peut comprendre une déformation visant à compenser les déformations de l’image dues aux étirements de la surface déformable 60. Pour cela, l’image utilisée pour générer une consigne de pilotage Cpil des tiges Ti peut également être utilisée pour calculer des facteurs de corrections locaux à appliquer à l’image projetée pour qu’une fois projetée elle soit fidèle à l’image qui aurait été projetée sur une surface non déformée.

Ces solutions permettent toutes les deux un affichage par le contrôle du rendu lumineux pour chaque pixel et par la mobilité contrôlée de chaque tige Ti.

Lorsqu’une surface déformable 60 est utilisée, la reproduction ou la génération de la forme tridimensionnelle est activée par la déformation de ladite surface 60 en utilisant des tiges Ti qui sont déplacées en translation au moyen des dispositifs d’entrainement 30.

Dans ce cas de figure, les têtes des tiges Ti exercent un effort de pression sur la surface déformable 60 formant l’interface de visualisation. Selon un exemple de réalisation, les tiges Ti exercent un effort axial sur l’interface d’affichage. Selon d’autres exemples, d’autres configurations d’angles avec une interface peuvent être envisagées.

Selon un mode de réalisation, des têtes EM de tiges Ti à bout hémisphérique en caoutchouc permettent de déformer l’interface sans l’agresser.

Une application possible de l’invention est la réalisation de support d’écran pour la génération d’images vidéo pour produire des animations interactives. Selon un exemple, des supports média peuvent être réalisés pour produire des supports urbains interactifs. Selon un mode de réalisation, le dispositif de l’invention comporte un moyen de fixation à une vitre, une surface en béton ou une surface plastique. Selon un exemple de réalisation, le support d’écran de l’invention comporte une interface de communication permettant de recevoir des images provenant d’un système de diffusion d’images. Procédé

Selon un autre aspect, l’invention concerne un procédé de génération d’une image tridimensionnelle formée par une structure tangible 1 comportant une pluralité de tiges Ti agencées parallèlement les unes aux autres. La structure 1 comporte des moyens de guidage de chacune des tiges Ti, par exemple, au moyen d’une structure 1 précédemment décrite.

La figure 10 représente les principales étapes du procédé de l’invention.

Le procédé comporte une première étape de réception IM d’une image. L’image IM est, par exemple, une image en noir et blanc ou une image colorimétrique. L’image IM peut être définie dans un format .jpeg ou .tiff ou tout autre format d’image. L’image IM peut être extraite d’un fichier vidéo. Ainsi le procédé peut être répété pour une succession d’images IM provenant d’un fichier vidéo afin d’animer la structure tangible pendant un laps de temps. Un avantage et de produire des effets de dynamisme interactifs.

Selon un mode de réalisation, des étapes de calcul peuvent être réalisées par un calculateur K ou plusieurs calculateurs. Les calculs peuvent correspondre au calcul des images à extraire ou encore au calcul des courses de chaque tige en fonction d’une consigne de pilotage C _P N.

Le procédé comporte une étape d’extraction de propriétés de l’image notamment des pixels de l’image. Les propriétés peuvent concerner la teinte, la luminosité et la saturation ou le code RGB selon le référentiel de définition utilisé d’une image.

Selon un mode de réalisation, le procédé comporte une étape visant à déterminer automatiquement des zones de l’image ayant des propriétés communes notamment relatives aux pixels. Selon un autre exemple, le calcul est effectué pour chaque pixel indépendamment des autres.

Le procédé comporte une mémoire comportant une configuration prédéfinie qui associe pour un groupement de propriétés de pixels une course d’une tige prédéfinie.

Selon un mode de réalisation, la configuration comporte une association entre des propriétés de pixels comprises dans une gamme prédéfinie et une donnée relative à la longueur d’une course. Selon la taille de la structure dont le nombre de tiges Ti et leur longueur et de la taille de l’image, différentes configurations peuvent être utilisées.

Selon un mode de réalisation, selon le rapport : nombre de pixels / nombre de tiges, une configuration d’association est automatiquement prise en compte par le procédé. Une table de rapports peut être enregistrée dans une mémoire de manière à optimiser l’association entre les pixels et les tiges.

Le procédé comprend la détermination d’un ensemble d’indicateurs de course, chaque indicateur étant associé à une tige donnée pendant un laps de temps donné. Selon un mode de réalisation, l’indicateur de course détermine la portion de la tige Ti qui est maintenue saillante au- delà d’une plaque 115 ou 116. Une autre référence peut être définie pour définir la partie saillante de la tige Ti. Selon un mode de réalisation, l’indicateur de course définit un indicateur temporel correspondant à l’instant à partir duquel la tige Ti est maintenue dans sa position.

Le procédé comporte un guidage GUI visant à déplacer les tiges Ti à un point correspondant à une position déduite de la consigne de pilotage Cpii et donc la consigne numérique Ci .

Les indicateurs temporels peuvent alors être utilisés pour maintenir les tiges Ti dans une position selon la direction de translation à partir de leur position de départ. Selon un mode de réalisation, les tiges se déplacent à vitesse constante et le maintien d’une tige selon un indicateur temporel peut être activé dans un même référentiel temporel. Le moteur 31 stop l’entrainement de l’arbre moteur 310 qui n’entraine plus à son tour l’arbre d’entrainement 33 qui arrête à son tour la rotation du galet 34. La tige est alors dans une position atteinte et peut rester dans cette position jusqu’à ce que le moteur reçoive une nouvelle consigne de pilotage C _P N. Ainsi, l’image tridimensionnelle produite par les tiges Ti restitue un aspect d’une image donnée IM à laquelle des propriétés ont été extraites.

Le procédé comporte une activation d’une consigne lumineuse CLUM simultanément à l’arrêt de chaque course de la tige Ti permettant de générer en plus de la forme tridimensionnelle une image correspondante. La consigne lumineuse CLUM permettant d’éclairer chaque diode peut alternativement être générée au même instant pour toutes les tiges Ti indépendamment du point d’atteinte de la position associée à la consigne afin de coordonner un éclairage simultanément à chaque extrémité de tiges Ti quelle que soit la course devant être réalisée.

Selon un autre exemple, la consigne lumineuse CLUM est émise un laps de temps prédéfini, par exemple quelques ms, avant l’atteinte d’une position à atteindre par la tige Ti.

Selon un mode de réalisation, la consigne de pilotage C _P N est générée en fonction de données d’entrées, appelées première consigne numérique Ci. La première consigne numérique Ci peut prendre différentes formes selon les applications de l’invention.

Selon un premier exemple, la première consigne numérique Ci peut être au moins une donnée binaire telle que l’information de la couleur d’un feu de circulation.

Selon un second exemple, la première consigne numérique Ci correspond à des valeurs de pixels d’une image numérique IM et/ou d’une distribution de pixels de ladite image IM. Dans ce cas, l’affichage d’images animées peut être réalisé. Lorsque la structure 1 de l’invention comporte des diodes commandées par une consigne lumineuse CLUM, la structure 1 permet d’animer une forme tridimensionnelle. Avantageusement, la consigne de pilotage C _P N et la consigne lumineuse CLUM sont traitées conjointement par le calculateur K afin de coordonner l’animation tridimensionnelle et l’animation colorimétrique de l’image affichée.

Selon un troisième exemple, la première consigne Ci est une information numérique comportant du texte et/ou des chiffres. Par exemple, l’information numérique peut correspondre à l’heure d’arrivée d’un bus. Cette information peut alors être interprétée par une personne non voyante.

L’invention est compatible de tout type d’informations délivrées en entrée afin de générer une consigne de pilotage C _P N permettant d’actionner le dispositif d’entrainement pour activer un régime du moteur qui lui est associé. Les informations en entrée peuvent également être utilisées pour générer une consigne lumineuse CLUM aux diodes.

La première consigne Ci peut être reçue par le moyen d’une interface de communication filaire ou sans-fil ou être préenregistrée dans une mémoire présente dans la structure de l’invention.

Applications pour supports publicitaires et événementiels Un avantage du procédé de l’invention est de générer des images tridimensionnelles, par exemple, pour former des façades d’immeubles ou des supports publicitaires.

Différents modes de réalisation peuvent être envisagés notamment en rapport avec le choix des dimensions de la structure tangible 1 à mettre en œuvre, de la longueur et la section des tiges Ti, de la vitesse d’animation et de l’utilisation de sources lumineuses.

Selon les choix opérés, la structure tangible 1 de l’invention peut définir des structures à destination de différents usages. Selon un premier mode de réalisation, les structures 1 sont de petites dimensions pour générer des expériences locales mono utilisateur telles que des animations interactives sur des écrans dans des chambres d’hôtel ou des cabines. Selon un autre mode de réalisation, les structures sont de grandes dimensions, et peuvent former des surfaces interactives provoquant une expérience collective d’animation. Il peut s’agir de supports événementiels animés ou de supports génératifs d’images ou encore de façades d’immeuble.

Applications pour prototypage rapide

Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de l’invention peut être utilisé pour fabriquer une surface tridimensionnelle en matériau de type thermodurcissable. Un intérêt est de réaliser rapidement des prototypes ayant une surface tridimensionnelle à réaliser, par exemple une surface définissant un mannequin. L’invention s’applique particulièrement aux utilisations de prototypage rapide. Dans ce mode de réalisation, le matériau est agencé sur le dispositif et est déformé par les mouvements des tiges Ti qui sont guidées par exemple à partir d’une consigne de pilotage C _P N. La consigne de pilotage C _P N peut, par exemple, être générée à partir d’une analyse d’une image numérique ou analogique qui sera numérisée. L’image peut être une image tridimensionnelle ou une image en deux dimensions.

Le dispositif génère donc un déplacement des tiges Ti pour former une image tridimensionnelle. Le matériau en contact des tiges se déforme, par exemple, par une déformation plastique ou une déformation réversible pour prendre la forme tridimensionnelle imposée par la course de chaque tige. La surface tridimensionnelle est donc déformée par étirement. Le matériau thermodurcissable est ensuite chauffé. À cette fin, un moyen d’activation de la chaleur peut être automatiquement activé lorsque les tiges sont agencées selon une certaine position après le mouvement de translation. Selon une alternative, le moyen d’activation est activé manuellement après un réglage d’un opérateur ayant contrôlé préalablement la bonne disposition des tiges Ti et la déformation de la matière. Les réglages peuvent par exemple correspondre à un niveau de température et à une durée d’application de la température.

Selon un mode de réalisation, le matériau formant la surface tridimensionnelle est chauffé par un moyen de chauffage qui permet d’atteindre une température globale à la surface du matériau nécessaire pour entraîner la polymérisation du matériau. Le matériau est ensuite refroidi, soit naturellement, soit au moyen d’un dispositif générant une température à la surface du matériau inférieure à un seuil donné.

Selon un mode de réalisation, le moyen de chauffage est disposé aux extrémités de chaque tige Ti. Le matériau thermodurcissable est alors localement chauffé dans une mesure où la surface polymérisée localement et de manière suffisante pour donner un aspect rigide à la structure. Afin de communiquer la chaleur à l’extrémité de la tige, un fil électrique peut être intégré dans la tige. Une gaine isolante peut, par exemple, isoler le fil électrique du matériau plastique de la tige. Lorsque la tige Ti est en matériau métallique, la chaleur peut être directement communiquée par la tige Ti.

Les matières utilisées peuvent être celles obtenues par copolymérisation du styrène en présence d'un polyester insaturé réactif, les résines aminoplastes et époxyde, les élastomères vulcanisés, etc.

Un intérêt est de permettre des applications pour le prototypage rapide comme la mise en forme sous vide et le moulage des pièces mécaniques.

Un exemple d’application peut concerner la réalisation de surfaces tridimensionnelles difficiles à mouler telles qu’une portion de corps humain ou encore l’enveloppe d’un organe. Ces derniers peuvent être utilisés par exemple dans des exercices d’apprentissages pour les chirurgiens. Dans ce cas, une IRM, un scanner ou une image d’un corps peuvent être utilisés afin de générer une consigne de pilotage C _P N des tiges Ti. Selon un autre exemple, les réalisations de masques « sur mesure » ou de moules de surface peuvent être assurées au moyen du dispositif de l’invention.

D’autres applications peuvent être envisagées pour réaliser des objets aux formes tridimensionnelles spécifiques à partir du dispositif de l’invention.

Applications pour personnes non voyantes

Selon une autre utilisation du dispositif, ce dernier peut être configuré pour définir des surfaces tactiles pour des personnes non voyantes. À titre d’exemple de réalisation, le dispositif de l’invention peut définir des supports interactifs pour personnes non voyantes permettant de délivrer une information, telle qu’un prix, une indication qu’un feu est rouge ou vert, un horaire de bus dans une station, un menu d’une carte de restaurant ou tout autre type d’information qui pourrait être affichée en milieu urbain ou dans un domicile. À cette fin, le dispositif de l’invention peut être commandé par la réception d’une consigne de pilotage C _P N des tiges Ti qui est généré par le dispositif interactif délivrant l’information telle qu’un feu rouge ou un horaire de bus. À cet effet, selon un mode de réalisation, le dispositif de l’invention comprend une interface de communication sans fil de type Bluetooth ou Wifi de sorte à s’appairer avec un dispositif tiers pouvant émettre une information comme une information binaire, un texte, une image ou un son.

Selon une autre application pour personne non voyante, la structure tangible 1 de l’invention permet de fournir une animation tactile pour accompagner une histoire audio, par exemple, lue à voix haute pour être entendue. La génération de forme tridimensionnelle peut alors se substituer à l’image visible pour illustrer une histoire. La structure peut alors être, par exemple, de taille sensiblement proche d’une tablette numérique.

Selon une autre application, la structure de l’invention permet de fournir une expérience éducative pour découvrir des formes telles que des fleurs ou tout autre objet.

Selon un cas d’application, la surface tangible de l’invention est utilisée pour déplacer des objets. Le déplacement des tiges est alors actionné selon une consigne permettant de définir une surface avec des pentes et des montées, des goulots ou des formes évasées.