PUBLICS CONCERNÉS

Le dispositif s’adresse aux jeunes, pour leur donner un accès facilité à des données scientifiques, afin qu’ils soient à même de prendre conscience des conséquences du réchauffement climatique.

Il serait présenté dans des espaces de médiation scientifique comme : des musées (Cap Sciences), des centres de culture scientifique ( la Maison Écocitoyenne) ou encore des festivals et événements autour des sciences et de l'environnement (La Fête de la Science).

DATA TRAITÉES

Les trois sources de données traitées sont extraites d’Open-Météo et de la Forêt Expérimentale de Floirac : 

• DÉBOURREMENT DU PRINTEMPS (rotation de 0° à 180°). Le stade de débourrement des bourgeons, une donnée qui traduit un phénomène en temps réel et donc disponible au printemps seulement. Le débourrement se mesure sur une échelle de 0 à 6, 0 indiquant que le bourgeon est fermé. La vitesse de rotation du servomoteur relié est proportionnelle à la valeur du jour : plus la valeur est proche de 6, plus la rotation est rapide.

• SÉNESCENCE FOLIAIRE DE L’AUTOMNE (rotation de 180° à 0°). Le stade de sénescence précoce des feuilles, une seconde donnée qui traduit un phénomène en temps réel et donc disponible en automne seulement. La vitesse de rotation du servomoteur relié est proportionnelle à la température : plus il fait chaud, plus la rotation est rapide pour représenter la chute accélérée des feuilles sous l’effet du stress thermique

• Cette seconde donnée permet également d’activer le ruban LED pour représenter le changement de température. En-dessous de 20°C la lumière qui s’allume est verte, entre 20°C et 27°C la lumière est jaune et au dessus de 27°C la lumière est rouge

CONCEPT DE L'OBJET ET CHOIX CRÉATIFS

Le projet est globalement inspiré de deux mécanismes appartenant à l’univers du spectacle : 

• Le praxinoscope à projection, un appareil qui anime une série d’images projetées sur un support fixe par un faisceau lumineux. 

• Le gobo, un pochoir inséré dans un faisceau lumineux qui projette l’ombre d’une forme.

Le projecteur rotatif, qui reprend donc le principe du gobo, se présente sous la forme d'un cylindre en papier épais dans lequel des pixels sont découpés. Ce choix sémantique est directement inspiré d’un type d’observation phénologique de la forêt expérimentale de Floirac. En effet, pour étudier l’évolution du feuillage des arbres, une captation se fait chaque semaine par imagerie aérienne. La taille des feuilles est ensuite mesurée grâce à au quadrillage crée par les pixels des photos haute définition.

Au fur et à mesure de sa rotation, le cylindre laisse passer plus ou moins de lumière selon le sens. Pendant le printemps par exemple, peu de pixels sont projetés, pour représenter le début de la naissance des feuilles. Puis au fil des semaines le nombre de pixels augmente proportionnellement à la croissance des feuilles, et l’inverse pour l’automne.

Cette évolution est accompagnée par un changement de la couleur de la lumière selon la tempréature de Bordeaux. Vert lorsqu’il fait moins de 20°C, jaune jusqu’à 27°C et rouge au-dessus de 27°C.

UTILISATION DE L'OBJET ET MÉTHODE D'ANIMATION

ANIMATION ET LIEU D’UTILISATION

Pour augmenter l’immersion, Canopée serait installée dans un espace sombre pour permettre au public de mieux observer le dispositif. L'expérience serait aussi accompagnée par un médiateur, scientifique ou chercheur, afin d'expliquer les phénomènes observés et de faire le lien avec l'évolution des forêts, notamment à l'échelle de Bordeaux.

FONCTIONNEMENT

L’objet est composé de deux modules : un cylindre évidé qui projette la lumière et son écran. Le projecteur contient un ruban LED ainsi qu’un servomoteur qui permet la rotation de l’objet. C’est en connectant le microcontrôleur aux données que l’objet se met en marche : la rotation se fait grâce aux données sur débourrement ou la sénescence foliaire (selon la saison) et le changement de couleur se fait grâce aux données sur la température de Bordeaux.

ÉTAPES D’UTILISATION

• EXPLICATION DU CONTEXTE ET DES THÉMATIQUES : dues aux perturbations climatiques (épisodes de chaleur, précocité des saisons) les arbres subissent un stress thermique. Cela a un impact sur leur cycle naturel notamment sur la précocité de la pousse et la tombée de leurs feuilles.

• INSTALLATION DE CANOPÉE : le projecteur et l’écran sont posés sur le même support, à une vingtaine de centimètres l’un de l’autre. Le microcontrôleur est connecté à un réseau wifi qui transmet directement les données pour actionner l’objet.

• OBSERVATION : une fois Canopée en marche, les usagers peuvent observer sur l’écran la matérialisation en lumière des explications du médiateur.

• DURÉE : le fonctionnement de l’objet dépend des données qui sont transmises en continu sur les périodes de débourrement et de sénescence des feuilles (approximativement de mars à mai, et de septembre à novembre). En dehors de ces périodes, Canopée ne peut fonctionner.

DIMENSION TECHNIQUE ET INFORMATIQUE

La partie mécanique et électronique permet de transformer les données en un mouvement et une ambiance lumineuse.

Pour la conception des pièces, Tinkercad a été utilisé afin de modéliser certaines pièces en 3D et d'adapter les dimensions de composants déjà réalisés.

Le système électronique utilise un ESP32, un microcontrôleur permettant notamment de recevoir et d'utiliser des données par connexion Wi-Fi.

Le code est développé en MicroPython avec Thonny. Une fois le programme enregistré directement sur l'ESP32, le dispositif peut fonctionner de manière autonome.

Pour le mouvement du module rotatif, un servomoteur est utilisé. Le mouvement repose sur une succession d'angles différents et de temps de pause, permettant de créer une rotation suffisamment lente pour être lisible tout en restant fluide visuellement.

Le fonctionnement actuel est programmé sous la forme d'une boucle sans fin.

La partie lumineuse est également pilotée électroniquement et permet de faire évoluer les couleurs en lien avec les données utilisées dans le dispositif.

PROCESSUS DE FABRICATION

MATÉRIAUX :

• papiers épais marron

• servomoteur

• ESP32

• socle rigide circulaire

• ruban LED

OUTILS : 

• découpe laser

• colle

ÉTAPES : 

(donner les fichiers .ai/.svg)

1. Télécharger et préparer les fichiers de découpe

2. Découper le papier du projecteur et les 2 papiers de l’écran à la découpe laser

3. Former et assembler le cylindre avec la colle

4. Plier la tessélation, qui compose l’arrière de l’écran

5. Assembler la partie plate de l’écran à la partie pliée à l’aide des languettes

6. Préparer le système rotatif avec le servomoteur et l’ESP32

7. Installer le cylindre sur le système rotatif

8. Fixer le ruban LED verticalement sur la paroi intérieure du cylindre, centré et en face de la grille de pixels

9. Programmer les mouvements et l’éclairage

10. Intégrer les données au fonctionnement du dispositif

CRÉDITS

Hackathon Open-Data 2026 - Petit Objet Connecté Ludique

> Les Petits Débrouillards Bordeaux

> DNMADE Design Innovation Sociale & Eco-conception Magendie, CESI , Master Design : Interaction, Innovation, Service Université Bordeaux Montaigne.

> Lou Vettier, designer

> Bordeaux Métropole, Service Animation, Gouvernance et Accélération des Usages Data

> Équipe recherche Forêt Expérimentale Floirac - ECODOC - FORLAND