Entretien
30 juillet 2025
Présentation de l'écosystème de simulation nouvelle génération de KAI créé avec l'Unreal Engine
Korea Aerospace Industries (KAI) est une entreprise aérospatiale à la pointe du secteur en Corée du Sud ; elle conçoit notamment des avions et drones de qualité. Depuis peu, KAI a mis le pied dans les secteurs spatial et de la défense, en développant un hélicoptère armé léger, ou LAH, ainsi qu'un avion de combat de dernière génération, le KF-21. L'entreprise assemble en outre satellites et projectiles.
Korea Aerospace Industries (KAI) est une entreprise qui fournit des solutions globales dans le domaine de l'aérospatiale. Elle propose des technologies d'aviation et de défense de pointe depuis 40 ans, concevant et fabricant de façon indépendante une vaste gamme de systèmes aérospatiaux, notamment les appareils d'entraînement de base KT-1, les appareils d'entraînement avancés T-50, l'hélicoptère Surion et les drones Songgolmae.
Ces dernières années, le secteur de la simulation se recentre autour des technologies dernier cri, comme les jumeaux numériques, l'IA et la VR/AR. Pour ne pas se laisser distancer, KAI a donc adopté l'Unreal Engine, jouant ainsi le rôle de moteur de l'innovation en matière de numérique dans le secteur de l'aviation.
Dans cet entretien avec Danny Lee, directeur et responsable du département de recherche modélisation et simulation chez KAI, nous nous pencherons plus en avant sur des sujets ayant déjà fait l'objet d'une session présentée à l'Unreal Fest à Seattle, en 2024 : les innovations technologiques de l'entreprise et sa réponse à un secteur de la simulation en rapide mutation, ainsi que sa stratégie d'intégration de ces outils, leurs applications dans le monde réel et enfin, sa vision quant à l'avenir de l'Unreal Engine.
Ces dernières années, le secteur de la simulation se recentre autour des technologies dernier cri, comme les jumeaux numériques, l'IA et la VR/AR. Pour ne pas se laisser distancer, KAI a donc adopté l'Unreal Engine, jouant ainsi le rôle de moteur de l'innovation en matière de numérique dans le secteur de l'aviation.
Dans cet entretien avec Danny Lee, directeur et responsable du département de recherche modélisation et simulation chez KAI, nous nous pencherons plus en avant sur des sujets ayant déjà fait l'objet d'une session présentée à l'Unreal Fest à Seattle, en 2024 : les innovations technologiques de l'entreprise et sa réponse à un secteur de la simulation en rapide mutation, ainsi que sa stratégie d'intégration de ces outils, leurs applications dans le monde réel et enfin, sa vision quant à l'avenir de l'Unreal Engine.
En quoi le secteur de la simulation évolue-t-il et comment l'entreprise KAI répond-elle à ces changements ?
Danny Lee, directeur et responsable du département de recherche modélisation et simulation : Récemment, le secteur de la simulation a connu des changements rapides, notamment structurels. Avec l'arrivée des simulations basées sur le cloud, on peut accéder à des ressources hautes performances partout, tout le temps. En combinant les jumeaux numériques, l'IA et les technologies d'apprentissage automatique, la simulation ne se contente plus d'être un simple outil de reproduction, elle devient aussi un outil de prédiction et d'optimisation.
Par ailleurs, les technologies de VR/AR/MR confèrent aux entraînements un aspect plus immersif et réaliste, pour des simulations très proches des environnements réels. La conception de logiciels s'appuyant sur l'architecture de microservice améliore considérablement la flexibilité et l'évolutivité.
Pour répondre de façon proactive à ces transformations numériques, KAI a choisi d'intégrer à l'Unreal Engine des systèmes de simulation traditionnels. Nous appliquons trois stratégies principales : tout d'abord, accélérer la vérification et l'application des technologies en créant rapidement des prototypes dans l'Unreal Engine. Ensuite, nous procédons à une intégration sans transition dans les systèmes existants via des interfaces standardisées. Enfin, nous voulons promouvoir un écosystème à long terme en concevant une plateforme sur laquelle développer du contenu durable. Ces stratégies nous permettront d'optimiser la valeur de nos ressources tout en répondant avec flexibilité et efficacité au paysage technologique en rapide mutation.
Comment l'Unreal Engine affecte-t-il un secteur de la simulation en perpétuelle évolution ?
Danny Lee : L'Unreal Engine joue un rôle crucial dans l'évolution du secteur de la simulation. Tout d'abord, ses graphismes en 3D en temps réel de haute qualité nous permettent de proposer des environnements de simulation réalistes et immersifs, qui améliorent grandement l'efficacité des entraînements et des tests. L'Unreal Engine offre également une intégration VR/AR/MR de qualité, pour un apprentissage s'appuyant sur le monde et les expériences réelles dans un grand nombre de secteurs.
L'architecture modulaire et l'écosystème ouvert de l'Unreal Engine facilitent son intégration aux systèmes antérieurs, accordant ainsi une grande flexibilité pour appliquer rapidement de nouvelles technologies et fonctionnalités. On peut notamment évoquer sa capacité à intégrer sans transition les technologies de dernière génération, comme les jumeaux numériques, l'IA et l'apprentissage automatique, ce qui maximise l'efficacité de la conception, du maintien et du fonctionnement de systèmes complexes.
L'Unreal Engine est plus qu'un simple outil pour les entreprises comme KAI. C'est une technologie clé pour développer du contenu de simulation durable et bâtir de nouveaux écosystèmes de simulation.
Image courtesy of KAI
KAI a présenté une grande variété de projets dans lesquels l'Unreal Engine est intégré à des systèmes existants. Pourriez-vous nous en dire plus ?
Danny Lee : KAI intègre l'Unreal Engine à son système d'entraînement aérien afin de développer des simulateurs réalistes et efficaces. C'est par exemple le cas de notre simulateur VR, qui aide les pilotes à se familiariser avec les procédures et les contrôles via un appareil de VR avant de passer à un simulateur complet de vol. L'Unreal Engine a permis de créer un cockpit virtuel identique à celui d'un véritable appareil, pour que les pilotes puissent pratiquer à volonté décollages, atterrissages et procédures d'urgence, ou encore pratiquer l'avionique sans instructeur.
Bien que les simulateurs traditionnels proposent des contrôles et effets réalistes, leurs coûts de construction et de fonctionnement élevés, ainsi que la nécessité de disposer d'un lieu dédié, ont limité leur distribution. Nous avons donc proposé de la technologie en VR pour pallier ces problèmes ; l'Unreal Engine remplace à merveille les générateurs vidéo, les tableaux de bord, les dispositifs d'entrée-sortie, etc. Il nous permet en outre d'obtenir les mêmes effets qu'un système de démonstration à grande échelle, mais avec un seul HMD VR, au lieu de plusieurs appareils.
Image courtesy of KAI
De plus, nous combinons notre propre modèle dynamique et notre système d'avionique au rendu en temps réel de l'Unreal Engine afin de fournir un environnement d'entraînement qui imite au plus près le pilotage. Nous reproduisons le terrain de la péninsule coréenne en 3D en nous appuyant sur un mappage ultra-précis, tel que celui d'un système d'information géographique (SIG) et d'un modèle numérique de terrain (MNT), pour aider les pilotes à mieux connaître la zone.
Autre domaine dans lequel l'Unreal Engine nous sert de plateforme principale : l'entraînement à la maintenance. Le simulateur de maintenance FA-50, dévoilé lors de l'I/ITSEC 2024, a été conçu non seulement pour pratiquer les inspections de maintenance et le remplacement de pièces dans un environnement en VR, mais aussi pour permettre aux utilisateurs de créer leurs propres programmes d'entraînement.
Ainsi, on bénéficie d'une alternative aux entraînements conventionnels basés sur des documents, à l'entraînement sur ordinateur et à la pratique de scénarios répétitifs, qui sont très limités. Le test de vol virtuel de l'hélicoptère Surion, présenté à la même occasion, fournit un environnement d'entraînement immersif qui reflète les performances réelles d'un avion et les données de terrain grâce à un jumeau numérique et à une visualisation haute résolution.
Autre domaine dans lequel l'Unreal Engine nous sert de plateforme principale : l'entraînement à la maintenance. Le simulateur de maintenance FA-50, dévoilé lors de l'I/ITSEC 2024, a été conçu non seulement pour pratiquer les inspections de maintenance et le remplacement de pièces dans un environnement en VR, mais aussi pour permettre aux utilisateurs de créer leurs propres programmes d'entraînement.
Ainsi, on bénéficie d'une alternative aux entraînements conventionnels basés sur des documents, à l'entraînement sur ordinateur et à la pratique de scénarios répétitifs, qui sont très limités. Le test de vol virtuel de l'hélicoptère Surion, présenté à la même occasion, fournit un environnement d'entraînement immersif qui reflète les performances réelles d'un avion et les données de terrain grâce à un jumeau numérique et à une visualisation haute résolution.
En quoi l'Unreal Engine a-t-il amélioré le processus de création, la productivité et le résultat final pour les simulations et systèmes de KAI dont nous avons parlé ?
Danny Lee : Nous avons repris de zéro notre pipeline de production de simulation lorsque nous avons introduit l'Unreal Engine. Datasmith nous permet d'importer facilement des modèles 3D depuis des outils de conception, comme CATIA, pour concevoir rapidement des cockpits virtuels et modèles de cellules basés sur des appareils réels. Nous réduisons ainsi grandement les temps de production, sans ajouter de modélisation. La productivité globale a également augmenté quand nous avons relié notre moteur de vol et notre logiciel de simulation d'avioniques à l'Unreal Engine en temps réel, pour intégrer sans temps de chargement nos systèmes back-end au front-end de visualisation.
Le rendu, le son et les fonctionnalités d'animation de l'Unreal Engine ont constitué nos principaux outils lors du développement du simulateur en VR, dans lequel les pilotes s'appuient fortement sur les informations visuelles et auditives pour juger de la situation. Le rendu physique réaliste (PBR) permet de reproduire de façon réaliste des matériaux tels que le métal, le verre et les tableaux de bord, tandis que le système de particules et les nœuds de matériaux fournissent la flexibilité nécessaire pour modifier les effets visuels, comme la fumée ou la distorsion de l'air. Avec MetaSounds, le son répond au régime moteur et aux changements environnementaux en temps réel, pour garantir aux pilotes des sensations semblables à celles d'un vol réel.
Nous avons également utilisé les blueprints d'animation pour créer des animations imbriquées intuitives visuellement entre le cockpit, le tableau de bord et les contrôles. Des fonctionnalités telles que l'atmosphère, les nuages volumétriques et le brouillard de hauteur ont amélioré l'immersion de la représentation atmosphérique et l'entraînement à la perception spatiale.
Image courtesy of KAI
En ce qui concerne la création de terrain, la fonction Large World Coordinates de l'Unreal Engine (LWC) nous a donné la possibilité de conserver une grande précision lors des déplacements à grande vitesse, même sur des milliers de kilomètres de terrain. Avoir accès à l'ensemble du code source nous a permis d'appliquer la conversion de coordonnées, l'intégration du système et une structure de terrain précise pour nos systèmes d'entraînement en IA.
Les données de terrain du monde réel, des photos aériennes et les informations relatives à l'altitude ont été intégrées à l'Unreal Engine. Nous avons utilisé des informations précises, basées sur celles d'un SIG et d'un MNT, pour créer des scénarios réalistes et exigeants, tels que des trajectoires de vol, un entraînement au vol à basse altitude et la navigation à la cible. Ainsi, KAI a pu concevoir une plateforme de simulation de vol nouvelle génération qui réponde à tous nos critères : données de terrain très vastes, entraînement ultra précis en fonction de la position et intégration exacte des coordonnées à des systèmes externes.
L'extensibilité des projets et la flexibilité de la création de contenu s'en sont trouvées largement améliorées grâce aux divers plug-ins, aux interfaces matérielles, à l'intégration d'outils de gestion des formules, à RealityScan (autrefois RealityCapture) et aux ressources du marché Fab.
Les données de terrain du monde réel, des photos aériennes et les informations relatives à l'altitude ont été intégrées à l'Unreal Engine. Nous avons utilisé des informations précises, basées sur celles d'un SIG et d'un MNT, pour créer des scénarios réalistes et exigeants, tels que des trajectoires de vol, un entraînement au vol à basse altitude et la navigation à la cible. Ainsi, KAI a pu concevoir une plateforme de simulation de vol nouvelle génération qui réponde à tous nos critères : données de terrain très vastes, entraînement ultra précis en fonction de la position et intégration exacte des coordonnées à des systèmes externes.
L'extensibilité des projets et la flexibilité de la création de contenu s'en sont trouvées largement améliorées grâce aux divers plug-ins, aux interfaces matérielles, à l'intégration d'outils de gestion des formules, à RealityScan (autrefois RealityCapture) et aux ressources du marché Fab.
Image courtesy of KAI
Nous avons entendu dire que KAI comptait utiliser des agents IA dans l'Unreal Engine pour des entraînements tactiques photoréalistes à grande échelle. Pouvez-vous nous donner des détails ?
Danny Lee : KAI travaille actuellement sur l'intégration d'agents IA basés sur l'apprentissage dans des scénarios d'entraînement dans le monde réel, pour développer la nouvelle génération de simulateurs d'entraînement tactique. Il est très important pour nous que la technologie intègre naturellement les systèmes et plateformes d'armement dans un espace de simulation unique, notamment pour les champs de bataille complexes où il faut en faire fonctionner un grand nombre en même temps.
Bien que des solutions de simulation commerciales existent, elles subissent de nombreuses contraintes en matière d'intégration de systèmes externes et de personnalisation, quand l'Unreal Engine dépasse ces restrictions en permettant d'accéder à la totalité du code source en C++. Grâce à cette grande accessibilité, KAI peut intégrer ses propres agents IA avec précision, même dans les scénarios d'entraînement tactiques qui nécessitent des interactions complexes.
Cette intégration ne s'arrête pas à l'utilisation de l'IA, elle comprend une structure dans laquelle les pilotes humains et IA peuvent s'entraîner et interagir dans un même environnement de simulation. Grâce à l'Unreal Engine, ce qu'il aurait été compliqué de créer avec des solutions traditionnelles est désormais possible. Au bout du compte, l'Unreal Engine nous fournit une plateforme qui intègre l'IA, la simulation en temps réel et un système de boucle des données, et joue un rôle essentiel dans l'implémentation du système d'entraînement tactique nouvelle génération de KAI.
Pourriez-vous nous parler de la direction que prend votre écosystème de simulation et de la vision de KAI ?
Danny Lee : À l'avenir, l'écosystème de simulation se centrera sur l'accessibilité, la durabilité et la personnalisation. Les systèmes d'entraînement personnalisés s'appuyant sur l'IA et le big data, les simulations hautes performances sans contraintes géographiques dans des environnements sur le cloud, les systèmes de feedback immersifs en temps réel utilisant la VR/AR ou encore les objets connectés devraient devenir la norme.
KAI compte bâtir une plateforme intégrée et son propre écosystème de simulation afin de poser les bases d'une croissance durable pour le secteur de la simulation en Corée du Sud. Nous utilisons activement l'Unreal Engine comme moteur de simulation, pas juste comme outil de développement. Nous développons un pipeline de contenu de simulation grâce auquel nous produisons rapidement du contenu de grande qualité centré sur la plateforme.
KAI a pour vision de se connecter à l'écosystème de simulation mondial, pas seulement coréen. Avec pour base l'accessibilité et la technologie de l'Unreal Engine, nous cherchons à créer une plateforme de simulation qui puisse être utilisée dans plusieurs secteurs, pour former un écosystème sain et adaptable, dans lequel divers secteurs, organisations et développeurs peuvent collaborer.
Cette vision et cette orientation poussent KAI à développer une technologie de simulation qui ira bien au-delà d'un simple outil d'entraînement, pour devenir une infrastructure clé où améliorer le développement, la maintenance et l'efficacité fonctionnelle des produits.