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 véhiculaire: technologies et applications
En anglais
3. Réalité augmentée mobile : smartphones,tablettes, lunettes, HUD
3.1 Projet Google Tango
Le projet de Google vise à encourager le développement des plates-formes hardware mobiles fonctionnant sous le système d'exploitation Android, adaptées au suivi 3D du mouvement de la caméra intégrée ainsi qu'à la construction d'une carte tridimensionnelle de l'environnement. En d'autres termes, il s'agit d'une plate-forme de SLAM mobile.
Google propose un prototype de Smartphone, équipé d'une caméra de 4 million de pixels, ainsi que deux capteurs supplémentaires à l'autre extrémité, une caméra dédiée au suivi des objets en mouvement et un capteur de profondeur (figure 11).
Le projet Tango exploite les capteurs de positionnement pour mesurer le déplacement et l'orientation du mobile en temps réel (ego-mouvement) (figure 12), tandis que les images issues des caméras intégrées servent à la construction du modèle 3D de l'environnement.
L'information visuelle issue de ces capteurs est fusionnée avec les capteurs de positionnement, permettant la réalisation d'une cartographie précise (figure 13).
Grâce au SLAM et à l'originalité du projet Tango, le « GPS d'intérieur » devient une réalité, permettant le développement des applications de positionnement dans les complexes de bâtiments, pour les particuliers dans les gares, centres commerciaux, musées, etc., ainsi que pour les interventions des professionnels, tels que les pompiers, police, secours, dans les bâtiments publics (figure 14).
En prenant le modèle 3D d'un environnement et en remplaçant la texture originale, la possibilité de créer des jeux en réalité augmentée devient réelle (figure 15).
Des applications de réalité augmentée mobile peuvent ainsi servir au prototypage des environnements virtuels, pour l'industrie des jeux et pour la simulation en général (figure 16).
Un dernier exemple d'application est fourni par la société américaine Speck Design, qui utilise la plate-forme Tango, entre autres, pour le design et le prototypage « in situ » du mobilier (figure 17).
L'ambition de Google est de fournir une bibliothèque de fonctions de SLAM, écrites...
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Réalité augmentée mobile : smartphones,tablettes, lunettes, HUD
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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