Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Cet article se propose de faire un tour d'horizon des technologies et des applications de réalité augmenté embarquée et mobile. L'arrivée massive des dispositifs mobiles: smartphones, tablettes, lunettes connectées et autres gadgets équipés de capteurs de vision et de localisation, assortis d'une puissance de calcul conséquente, emmène le développement applicatif vers une compréhension plus intelligente de son environnement immédiat. Grâce à ces avancées technologiques et algorithmiques les applications de réalité augmentée embarquée et mobile ont été rendues possibles. Une localisation précise de l'observateur et de son positionnement relatif par rapport à l'environnement permet la fusion des informations de synthèse dans le monde réel, tel que perçu par l'utilisateur.
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This paper sets out a state of the art of the technology and applications of mobile and embedded augmented reality. The mass-market advent of smartphones, tablets and other connected devices integrating vision and localization sensors, with appropriate computational power, is pushing application development towards a more intelligent comprehension of its surrounding environment. These technological and algorithmic advances have made mobile augmented reality applications possible. Accurate observer localization and relative positioning in the environment allow the integration of synthetic information in the real world, as the user sees it.
Auteur(s)
-
Bogdan STANCIULESCU : Enseignant-chercheur - Centre de robotique, École des mines – ParisTech, Paris, France
INTRODUCTION
Terminaux mobiles et prémisses industrielles pour la réalité augmentée embarquée
L'arrivée du smartphone et des tablettes a vu l'apparition des plates-formes mobiles suréquipées en capteurs, ouvertes au développement des applications en tout genre, ludiques, éducatives, sociales, pour énumérer seulement les catégories les plus répandues. Dans une première phase, cette révolution applicative a été portée et l'est encore, par le transfert du contenu web et des services informatiques existants vers les terminaux mobiles et connectés. La nouvelle phase, qui s'affirme aujourd'hui, est caractérisée par le développement des applications à caractère complètement nouveau et très innovant, exploitant la richesse algorithmique que l'informatique scientifique (computer science) et l'informatique embarquée (computer engineering) avaient produite depuis une vingtaine d'années. Les applications de réalité augmentée RA embarquées sur smartphone font partie de cette nouvelle vague.
L'avènement du véhicule automatique et robotisé a vu se développer la localisation, le contrôle et la perception 3D de l'environnement extérieur. Beaucoup d'industriels et d'équipementiers de l'automobile ont évolué vers des nouveaux champs applicatifs pour le développement des systèmes d'aide à la conduite ADAS (Advanced Driving Assistance Systems) soit en collaboration avec des laboratoires publics (INRIA, Mines de Paris, IFSTTAR), soit par des collaborations avec des start-up et des PME spécialisées dans le développement des algorithmes (MobilEye).
L'industrie des semi-conducteurs est aujourd'hui en pleine mutation. Traditionnellement axée sur la production de puces et cartes électroniques et elle a évolué vers une intégration conjointe des capteurs des signaux et des images formant ainsi des systèmes embarqués complexes. La prochaine transformation de cette industrie semblerait viser l'intégration des algorithmes de traitement de l'information et leur prise en compte, dès la phase de conception, permettant ainsi aux développeurs des applications embarquées de mieux choisir l'architecture matérielle et les capteurs adaptés.
La perception artificielle de l'environnement étant déjà mûre, se pose aujourd'hui la question du rendu précis des informations de la perception embarquée dans le véhicule, vers le conducteur ainsi que sa fusion avec la vision humaine. Cela constitue un des défis technologiques majeurs de l'avenir de cette industrie.
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MOTS-CLÉS
Prototypage en réalité augmentée Equipement sportif Systèmes avancés d'aide à la conduite Localisation simultanée en cartographie Fusion des capteurs inertiels Vision 3D
KEYWORDS
augmented reality prototyping | outdoor activities | advanced driving assistance systems | simultaneous localization and mapping | inertial sensor fusion | 3D vision
DOI (Digital Object Identifier)
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Réalité augmentée mobile : smartphones,tablettes, lunettes, HUD
En anglais
2. Logiciels de développement et leurs applications
2.1 Qualcomm Vuforia
Vuforia est une bibliothèque logicielle de développement des applications de réalité augmentée, proposée gratuitement par le fabricant américain de circuits intégrés Qualcomm.
Elle permet le développement des applications mobile sur les plates-formes suivantes : Android, IOS (Ipad et Iphone) et pour Unity, qui est un « middleware » de développement très répandu dans le monde du jeu sur console et ordinateur.
Vuforia implémente des algorithmes très performants dans le domaine de la reconnaissance et le suivi d'objets.
Une fois l'objet positionné par rapport à la caméra de la tablette (figures 2 et 3), l'utilisateur à la possibilité d'ajouter du contenu virtuel à la scène, mettant en valeur les fonctionnalités de l'objet (figure 4).
Le scanner d'objets Vuforia, permet de créer des images-cibles, des objets que l'utilisateur voudrait « augmenter ». Les techniques utilisées sont similaires aux codes 2D commerciaux (Hash-tag ) qui cherchent des points caractéristiques des images pour les positionner et par la suite les suivre.
L'objet à scanner est juxtaposé dans la scène avec l'image 2D de forme connue (Hash-tag ), permettant ainsi au logiciel de calibrer la scène et d'extraire une collection de points caractéristiques de l'objet « scanné », qui forme sa « signature » (figure 5). Cette signature sert par la suite au positionnement et au suivi 3D de l'objet scanné.
De cette manière, plusieurs objets différents peuvent être scannés et assemblés virtuellement sur le fond d'une même scène (figure 6).
Les applications sont multiples : on peut par exemple réaliser un film en réalité augmentée (par exemple un clip publicitaire), mêlant les objets virtuels, scannés, avec le background réel de la scène (figure 7).
HAUT DE PAGE2.2 ARToolKit pour Unity Engine
La bibliothèque de réalité augmentée la plus connue, ARToolKit,...
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Logiciels de développement et leurs applications
BIBLIOGRAPHIE
ANNEXES
ARToolkit http://www.hitl.washington.edu/artoolkit
Recon Instruments http://www.reconinstruments.com
Qualcomm Vuforia 4.0 https://www.qualcomm.com/products/vuforia
D'Fusion, Total Immersion https://fr.freedownloadmanager.org/Windows-PC/Total-Immersion-D-Fusion-Studio-GRATUIT.html
HAUT DE PAGE
GOOGLE Tango https://www.dailywireless.org/mobile/what-happened-to-google-tango/?msID=25d23b09-7bd4-433b-81cb-a79cbe0eebb0
CONTINENTAL adds augmented reality to 2017 in-car display : Telematics NewsPublished : 14 juil. 2014 http://continental-head-up-display.com/
GARMIN-HUD https://buy.garmin.com/
MISHOR 3D http://blogs.wsj.com/
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