Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
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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Augmented Reality (AR) is a paradigm for making available digital information enhancing the perception of reality. AR is made possible by a system that allows a spatially and temporally co existing of virtual environment with the real world. This coexistence is intended to enrich the user perception (visual, audio or haptic) of the real environment. The first objective of this article is to shed light on the technology, techniques and current research on dedicated augmented reality systems. The second objective is to present some academic projects and industrial applications.
Auteur(s)
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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.
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
perception of pics | sound perception | augmented reality
VERSIONS
- 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)
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Contexte et définitions4. Verrous et défis de la réalité augmentée
Les verrous actuels portent sur la définition d'une architecture adaptée, comme cela a été mentionné au paragraphe 3 et au suivi en temps réel, la technologie continue, bien entendu à évoluer de son côté.
-
Suivi et le recalage
Ils constituent les verrous les plus importants car ils doivent satisfaire les contraintes fortes de précision, de robustesse et de temps réel. Le suivi implique l'utilisation de capteurs pouvant être fixes ou mobiles.
Plusieurs technologies de capteurs sont utilisées. Après les capteurs mécaniques, puis électromécaniques, les capteurs optiques sont de plus en plus utilisés. En effet, ces derniers permettent d'accomplir un suivi rapide et précis. En revanche, cette solution demeure onéreuse. Le suivi, basé marqueurs notamment, utilisant des caméras conventionnelles est une option plus économique.
-
Approches hybrides
Les directions futures s'orientent vers les approches hybrides : la variété et la difficulté des tâches impliquent l'adoption de combinaisons de techniques pour pallier les manques de robustesse et de précision. En suivi, par exemple, l'approche mixte combinant vision et prédiction est à privilégier, car elle permet d'assurer la robustesse du système en présence notamment d'occultations. Le système peut fonctionner en boucle fermée dans le cas où des amers permettant la localisation de l'opérateur sont détectables. Dans le cas d'indisponibilité de ces amers, le système fonctionne en boucle ouverte sollicitant une assistance de l'utilisateur. Une technique de prédiction peut alors être appliquée afin de permettre d'obtenir un estimé initial de la localisation de l'utilisateur, et ainsi relancer le système en boucle fermée une fois les amers détectés.
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Tendances
Actuellement, les applications de la RA se focalisent sur le marché destiné au grand public ou à des fins sociales :
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - ABABSA (F.), MALLEM (M.) - Robust camera pose tracking for augmented reality using particle filtering framework. - Machine Vision and Applications, vol. 22(1), p. 181-195 (2011).
-
(2) - ABABSA (F.), ZENDJEBIL (I.), DIDIER (J.), MALLEM (M.) - Smart localization using a new sensor association framework for outdoor augmented reality systems. - Journal of Robotics, vol. 2012, p. 15 (2012).
-
(3) - ARON (M.), SIMON (G.), BERGER (M.) - Use of inertial sensors to support video tracking. - Computer Animation and Virtual Worlds, vol. 18 p. 57-68 (2007).
-
(4) - ARTH (C.), MULLONI (A.), SCHMALSTIEG (D.) - Exploiting sensors on mobile phones to improve wide-area localization. - 21st International Conference on Pattern Recognition (ICPR 2012), p. 2152-2156 (2012).
-
(5) - ARTH (C.), SCHMALSTIEG (D.) - Challenges of large-scale augmented reality on smartphones. - ISMAR 2011 Workshop : Enabling Large-Scale Outdoor Mixed Reality and Augmented Reality (2011).
-
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
• Solutions de RA complètes (matériel + logiciel)
Canon MReal http://www.usa.canon.com/cusa/office/standard_display/Mixed_Reality_Overview
Fujistu http://www.fujitsu.com/global/news/
• APIs de RA (logiciel)
Total immersion http://www.t-immersion.com
Unity 3D http://www.unity3d.com
13th Lab PointCloud http://www.developer.pointcloud.io
ARToolworks http://www.artoolworks.com
Aurasma http://www.aurasma.com
Layar https://www.layar.com
Metaio http://www.metaio.com
QualcommVuforia https://www.vuforia.com
Wikitude http://www.wikitude.com
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