Interface Homme-Machine : La Réalité Augmentée Sommaire : Introduction : Interface Homme-Machine La réalité mixte La réalité Augmentée Les dispositifs de système de RA Système de RA avec marqueurs Système de RA sans marqueurs Rendu visuel avec lunettes semi-transparentes Usages industrielles de la RA Bibliographie

Les interactions homme-machine Interaction phénomène que l’on souhaite contrôler capacités de perception d’action, de cognition capacités de stockage, de calcul, d’entrées/sorties Environnement physique, organisationnel, social, etc. Interface Homme-Machine (1970) : Ensemble des dispositifs matériels et logiciels permettant à un utilisateur d’interagir avec un système interactif

A votre avis … Xerox Star 8010 (avril 1981) quelle date pour cette machine ? Quelle différence avec nos ordinateurs actuels ?

Pendant ce temps …

Le champs de la Réalité Mixte

6 la Réalité Mixte Réalité virtuelle : Immersion sensori-motrice de l’utilisateur dans le système Virtualité augmentée : Incruster des images réelles dans des images virtuelles Objectif : Améliorer la qualité d'une image de synthèse par l'incrustation d'éléments de la réalité

La Réalité Mixte Réalité augmentée [Feiner, Azuma, Mackay] : Système rendant possible en temps réel la superposition d'un modèle virtuel à notre perception (visuelle, auditive, tactile…) naturelle de la réalité But : compléter notre perception du monde réel en y ajoutant des éléments fictifs non perceptibles naturellement

La Réalité Augmentée La Réalité Augmentée (RA) est un ensemble de technologies qui induisent de nouvelles formes d’interaction homme - machine. Ces technologies sont basées sur l’association d’objets réels et virtuels L’idée d’augmentation renvoie ainsi à l’enrichissement supposé de l’information véhiculée par les objets virtuels, par référence aux seules informations accessibles à l’utilisateur dans l’environnement immédiat du monde réel. Eléments d’un système de RA, aussi bien fixe que mobile, ils sont construits sur la base d’une architecture similaire : –En entrée, d'une caméra filmant la scène visionnée par l'utilisateur, –D'un calculateur (PC) supportant l'ensemble des algorithmes informatiques, –En sortie, d'un système de rendu visuel qui peut être, soit direct au travers de lunettes semi-transparentes, soit indirect sur un écran (tablette PC, PDA, téléphone portable)

Les dispositifs de système de RA On distingue deux grandes familles de système de RA : avec ou sans marqueurs. Il s'agit là des deux principes permettant de retrouver le point de vue de l'utilisateur (position et trajectoire) afin de faire correspondre la perspective de l'objet virtuel avec celle de la scène réelle et, ainsi, obtenir en temps réel une image synthétique finale cohérente. 1. Des marqueurs (cibles, tags) sont positionnés à des endroits bien précis sur les éléments matériels réels pour lesquels on veut ajouter des images virtuelles, également appelées augmentations. Un ensemble d'algorithmes temps réel de traitement d'images permet de reconnaître, directement depuis le flux vidéo, la présence, la position et l'orientation de ces cibles. 2. Différents points clés sont identifiés dans le flux vidéo (images 2D). Le point de vue 3D est reconstruit à partir de l'analyse des images vidéos successives du fait de la redondance d'informations entre ces images.

Les dispositifs de système de RA Systèmes de vision augmentée

Système de RA avec marqueurs

Projet d’urbanisme

Système de RA avec marqueurs Autres exemples d’utilisations :

Système de RA sans marqueurs Styles d’interaction : rendu visuel direct ou au travers de lunettes semi-transparentes

Rendu visuel direct : Système de RA sans marqueurs Publicité Tourisme, géolocalisation Insertion d’une publicité sur un stade, statistiques …

Rendu visuel avec lunettes semi- transparentes Système de rendu visuel direct :

Rendu visuel avec lunettes semi- transparentes Exemple d’application en maintenance aéronautique Maintenance Automobile

Rendu visuel avec lunettes semi- transparentes Dans le secteur de la défense, que ce soit pour l'aide au pilotage des appareils militaires, la supervision des opérations, pouvoir visualiser des informations directement dans son champ de vision naturelle est un atout majeur. Dans le milieu de l a sécurité civile, tout comme pour les militaires, l'apport d'information terrain (GPS, plan d'accès, photos, instructions) directement dans le champs de vision naturelle En production et maintenance industrielle, la réalité augmentée permet aux équipes de gagner du temps dans les tâches de production et de maintenance industrielle, Les informations relatives à chaque tâche sont affichées dans le champ de vision direct de l'utilisateur Dans le secteur médical, la réalité augmentée permet d'aider les chirurgiens dans les opérations complexes en leur apportant des informations liées au patient directement dans leur champ de travail,

19 Usages industrielles de la RA Objectif Objectif –Aide à la conception de systèmes complexes (système de production industriel par exemple) Besoins –Planifier / Concevoir / Positionner les différents espaces (stockage, transfert, production, etc.) –Collaboration entre les membres de l'équipe Collaboration renforcée –Simple : manipulation directe d'objets physiques –Effective : renforce le groupe –Rapide : réactivité du système Apports –Visualisation 3D –Navigation virtuelle possible –Manipulation des éléments « à la main » –Favoriser le mode « créatif » Pas de contraintes technologiques (PC) Pas de connaissances en CAD

Autres usages Presse : rendre les quotidiens interactifs, permettre aux lecteurs de réagir aux articles Edition : livre hyperactif (codes barres 2D pour accéder à des contenus en plus) Publicité : insertion dans des images vidéos (visible pour tout angle de vue, superposition) Culturelle : Visiter un musée, un site archéologique Marqueting : Essayer des bijoux, lunettes, chaussures, habillement, coiffure, meubles Loisir : Films (Jurassic Park, Star Wars, Le Seigneur des Anneaux, Avatar), Jeux vidéos, Jeux de construction (Lego, K’NEX) 20

COMMENT CRÉER DE LA RÉALITÉ AUGMENTÉE ? ARToolkit - Propose le plugin Virtools de Dassault Papervision 3D - librairie flash donc populaire et partageable facilement sur le web LinceoVR 3.0 (publié par Rhinoceros) - Logiciel avec interface graphique - Utilisation facilité - produit exclusivement Windows - prix élevé

Bibliographie Multimédia – Réalité virtuelle – – – Réalité augmentée – – – augmented-reality augmented-realityhttp://publigeekaire.com/2009/07/15-autres-applications-de-la-realite-augmentee- augmented-reality – – – 22

Bonus Découvrez la réalité augmentée à travers dix sites uvrez-la-realite-augmentee-a-travers-dix- sites/ uvrez-la-realite-augmentee-a-travers-dix- sites/ 23