Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la version actualisée de l'article de même titre et du même auteur, paru dans les Techniques de l'ingénieur en 2014.
RÉSUMÉ
Cet article présente un tour d'horizon des techniques et des technologies utilisées pour capter et interagir en environnement virtuel. Sont présentés les différents capteurs capables d'obtenir, soit une position, soit une orientation, soit les deux combinés. Après un rappel mathématique de manipulation des données issues des capteurs, sont décrits les capteurs selon la technologie utilisée (mécanique, électromagnétique, optique ou hybride). Les capteurs bas coût sont aussi présentés, ainsi que les solutions de localisation du corps dans son ensemble, avant de terminer avec les différentes solutions d'interfaces de commandes.
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Lire l’articleABSTRACT
This article presents an overview of the techniques and technologies used to capture and interact in a virtual environment. Sensors able to obtain a position or an orientation -or both- are presented. We present the sensors with regard to the used technology (mechanical, electromagnetic, optical or hybrid). A particular "low-cost" section is also presented as well as solutions for locating the body entirely. Finally, the different control interfaces solutions are presented.
Auteur(s)
-
Olivier HUGUES : Ingénieur de recherche - Secteur privé - Note de l'éditeur : Cet article est la version actualisée de l'article de même titre du même auteur, publié par les Techniques de l'ingénieur en 2014.
INTRODUCTION
L’objectif de cet article est de présenter un état de l’art des techniques et technologies mises en œuvre pour obtenir la position et/ou l’orientation, en temps réel, d’un objet dans un espace donné. Dans le domaine de la réalité virtuelle mais aussi en réalité mixte, ces informations sont utilisées pour connaître la position d’une partie du corps de l’utilisateur (tête, main…) ou son orientation, la position du corps dans son ensemble ou la position d’un solide, lui-même manipulé par l’utilisateur. La connaissance de la position et de l’orientation de ces éléments permettra ensuite d’adapter le comportement du système ou la position des entités virtuelles entre elles en fonction des positions respectives des objets suivis.
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MOTS-CLÉS
Etat de l'art localisation et commande interaction en réalité virtuelle suivi de position pour la réalité virtuelle
KEYWORDS
state of art | tracking and control | interaction using virtual reality | tracking systems for virtual reality
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2007 par Philippe FUCHS
- Version archivée 2 de févr. 2014 par Olivier HUGUES
DOI (Digital Object Identifier)
CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Accueil > Ressources documentaires > Automatique - Robotique > Robotique > Perception, planification et interface en robotique > Interfaces de localisation et de commande > Interfaces de commande
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Conclusion
En anglais
4. Interfaces de commande
Nous pouvons définir une souris 3D (figure 7) par une interface ne permettant à l’utilisateur que de commander trois translations perpendiculaires et trois rotations perpendiculaires dans l’espace. Comme nous l’avons déjà indiqué, signalons qu’un capteur peut faire la même chose, mais une souris 3D ne peut pas mesurer la localisation absolue de la main. À l’avantage des souris 3D, il est plus facile techniquement de les réaliser en utilisant les mouvements volontaires de la main. La conséquence en est généralement un prix d’achat relativement faible par rapport aux capteurs de localisation.
Rappelons que, s’il n’est pas trop difficile de « translater » tout objet virtuel (curseur, pièce, etc.) dans n’importe quelle direction à partir des trois commandes de translation, l’orientation du curseur est délicate. En effet, les rotations suivant trois axes perpendiculaires ne sont pas des opérations géométriques commutatives. L’orientation d’un objet virtuel dans une direction souhaitée (et non-orientation au hasard) ne peut être réalisée que par des habitués de ce type d’interface, tels que les techniciens et les ingénieurs en conception assistée par ordinateur.
Les souris 3D peuvent fonctionner suivant le principe d’une manette 2D (joysticks) à laquelle on peut appliquer une force verticale complémentaire pour la troisième dimension. Dans ce cas, on ne maîtrise que les trois degrés de liberté en translation. Un autre principe voisin est basé sur la manipulation objet (figure 8) sur laquelle on applique manuellement des forces et des couples qui sont mesurés. Ces efforts variables commandent proportionnellement les vitesses de rotation et de translation de l’objet affiché à l’écran.
Une autre approche, hybride, est arrivée en 2004. Initialement grand public, le dispositif est d’abord dédié à une console de jeux vidéo dont la particularité n’était pas de chercher à être la plus puissante, mais qui voulait offrir une nouvelle expérience de jeu en termes d’interaction : la Nintendo Wii. C’est une manette, nommée « Wiimote », munie de boutons, mais elle est aussi équipée d’accéléromètres et communique avec la console par liaison BlueTooth™. Elle est munie d’un récepteur infrarouge en façade pour mettre en œuvre les tâches...
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Interfaces de commande
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LUMBROSO (H.) - Mécanique du point : 114 problèmes résolus. - 1re année MPSI.PCSI.PTSI. Dunod (1998).
-
(2) - CLAY (A.), COUTURE (N.), NIGAY (L.), DE LA RIVIÈRE (J.-B.), MARTIN (J.-C.), COURGEON (M.), DESAINTE-CATHERINE (M.), ORVAIN (E.), GIRONDEL (V.), DOMENGER (G.) - Interactions and systems for augmenting a live dance performance. - ISMAR, IEEE Computer Society, http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00752227 (2012).
-
(3) - WANG (J.F.), CHI (V.), FUCHS (H.) - A real-time optical 3D tracker for HMD systems. - Computer graphics, n° 2, p. 24 (1990).
-
(4) - WANG (N.), PALJIC (A.), FUCHS (P.) - An evaluation of rendering and interactive methods for volumetric data exploration in virtual reality environments. - SPIE Visualization and Data Analysis (2012).
-
(5) - Direction de FUCHS (P.) - Le Traité de la Réalité Virtuelle. - Presse de l’École des Mines de Paris, troisième édition (2006).
- ...
VRPN : (Virtual-Reality Peripheral Network) est une bibliothèque qui permet d’interfacer tous type de dispositif physique (capteurs, interface de commande, manette, joystick…) avec le système de réalité virtuelle, le tout en réseau.
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1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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