Réalité augmentée - Principes, technologies et applications : Réalité augmentée – Principes et technologies

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NOTE DE L'ÉDITEUR

24/07/2018

L'édition actualisée du présent article paraîtra en 2019. La nouvelle version inclura les avancées en termes technologiques et scientifiques. Le développement, notamment, de dispositifs d’affichage tête haute couplés aux smartphones ainsi que les nouveaux usages de la réalité augmentée seront présentés. L’état de l’art tant sur les aspects technologiques que scientifiques sera mis à jour.

RÉSUMÉ

La Réalité Augmentée (RA) est un paradigme permettant de rendre disponibles des informations numériques complétant la perception du réel. La RA est rendue possible par un système capable de faire coexister spatialement, et temporellement, un environnement virtuel avec le monde réel. Cette coexistence a pour objectif l'enrichissement de la perception de l'utilisateur de son environnement réel par des augmentations visuelles, sonores ou haptiques. L'objectif de cet article est de faire la lumière sur la technologie, les techniques et recherches actuelles sur les systèmes dédiés à la RA, d'une part, et sur les projets académiques et applications et industrielles, d'autre part.

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Auteur(s)

Malik MALLEM : Professeur à l'université d'Evry Val d'Essonne, - Équipe interactions, réalité augmentée et robotique ambiante IRA2 du laboratoire IBISC
David ROUSSEL : Maître de conférences à l'École nationale supérieure d'informatique pour l'industrie et l'entreprise - Équipe interactions, réalité augmentée et robotique ambiante IRA2 du laboratoire IBISC

INTRODUCTION

La réalité augmentée (RA) est un paradigme permettant de rendre disponibles des informations numériques complétant le point de vue réel.

L'évolution, sans cesse croissante, de la technologie numérique en termes de puissance et de compacité contribue à faciliter l'adoption de sa portabilité par les utilisateurs (« WearableTechnology »). Ces derniers passent de plus en plus de temps à communiquer numériquement, même quand ils sont en mobilité dans leur monde physique. Or, il n'existe pas de lien entre interactions dans le monde virtuel et le monde réel. L'usage de la réalité augmentée peut justement constituer la passerelle reliant ces deux mondes.

La RA est rendue possible par un système capable de faire coexister spatialement, et temporellement, un environnement virtuel avec le monde réel. Cette coexistence a pour objectif l'enrichissement de la perception de l'utilisateur de son environnement réel par des augmentations visuelles, sonores ou haptiques. L'environnement peut être d'intérieur (« indoor ») ou d'extérieur (« outdoor »). L'utilisateur peut être présent dans l'environnement réel ou simplement le percevoir à distance.

Dans cet article, nous allons fournir au lecteur un aperçu sur les technologies de la réalité augmentée appliquées principalement au sens visuel de l'utilisateur, et sur les aspects fonctionnels et applications d'un système de réalité augmentée.

Un glossaire est présenté en fin d'article.

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MOTS-CLÉS

perception des images perception des sons réalité augmentée

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

Version archivée 1 de févr. 2008 par Malik MALLEM, David ROUSSEL
Version courante de nov. 2019 par Malik MALLEM, David ROUSSEL

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-te5920

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Applications professionnelles de la réalité augmentée

2. Réalité augmentée – Principes et technologies

2.1 Système de réalité augmentée

Un système de réalité augmentée doit permettre de :

mixer virtuel et réel ;
mettre en correspondance ces derniers en cas de mobilité de l'utilisateur ou de l'environnement ;
permettre à l'utilisateur d'interagir avec le système en temps réel.

Remarque

La contrainte temps-réel est forte en réalité augmentée, car tous les traitements doivent être effectués en ligne, alors qu'ils sont faits hors ligne dans le cas de la création d'effets spéciaux en postproduction, par exemple.

En général, les systèmes de réalité augmentée, aussi bien fixes que mobiles, sont construits sur la base d'une architecture matérielle commune :

une caméra filmant la scène visionnée par l'utilisateur (figure 4) ou un casque semi-transparent porté par l'utilisateur (figure 5) ;
un ordinateur pour générer les entités virtuelles ;
des dispositifs d'entrée et de sortie ;
des capteurs fournissant la position de l'utilisateur et des objets de l'environnement réel .

La figure 3 présente un ensemble de briques technologiques ou logicielles constituant un système de réalité augmentée complet. Certains systèmes de réalité augmentée couvrant tous les niveaux de la figure 3 ...