Il y a quelques jours la société ArtoolWorks présentait le développement d’une application de visualisation des objets virtuels portée sur un iPhone. Cette première présentation laisse présager que nous pourrons bientôt tous accéder aux multiples applications de la Réalité Augmentée à partir de nos téléphones portables.

L’utilisation de l’appareil photo d’un téléphone (ici celui de l’iPhone) comme support à l’interaction “augmentée” est maintenant au point.

Dans la lignée de ce lancement, nous vous proposons une rapide présentation d’applications utilisant la réalité augmentée.

Définition de la Réalité Augmentée
La Réalité Augmentée (RA) est généralement définie comme une branche dérivée de la Réalité Virtuelle (RV). D’une façon plus générale, le concept de Réalité Augmentée désigne toutes les interactions, rendues possibles par des applications, entre des éléments réels et des éléments virtuels.

Cette définition étoffe celle fournie par Wikipédia en mettant l’accent sur les interactions rendues possibles par l’introduction d’éléments du réel dans des environnements virtuels. La définition proposée à ce jour par Wikipédia oublie de mettre l’accent sur cette dimension :
“Par système de réalité augmentée on entend un système (au sens informatique) qui rend possible la superposition d’un modèle virtuel 3D ou 2D à la perception que nous avons naturellement de la réalité et ceci en temps réel. Ce système peut aussi bien s’appliquer à la perception visuelle (superposition d’image virtuelle aux images réelles) qu’aux perceptions proprioceptives comme les perceptions tactiles ou auditives.”

Un peu d’histoire…
La Réalité Augmentée a vu le jour dans les années 60 avec les travaux de Sutherland qui a réalisé le premier système dit de réalité augmentée, basé sur un casque et un capteur de mouvement. Ce dispositif permettait de visualiser et de naviguer autour d’éléments virtuels positionnés dans un lieu réel.
Dans les années 80 le concept de réalité augmentée a surtout été utilisé par les militaires, pour l’affichage d’informations virtuelles sur les visières des casques des pilotes d’avions.
Le véritable essor de la Réalité Augmentée est intervenu dans les années 90 notamment par le développement d’applications et d’équipement en médecine comme la visualisation des données d’imagerie à partir du corps des patients (ultrasons et autres techniques).

Aujourd’hui les applications de la Réalité Augmentée sont utilisées dans toutes les disciplines : En médecine, dans l’industrie, en architecture, en design, dans le domaine des loisirs…

La sélection d’applications utilisant la Réalité Augmentée est rangée ici en deux catégories : Celles introduisant la Réalité Virtuelle dans le monde réel et celles introduisant des éléments du réel dans des univers virtuels.

1. Introductions virtuelles dans la réalité

Marketing via téléphone mobile
Je me souviens qu’en 2001, au festival Imagina nous pouvions visualiser des objets en 3D en utilisant des lunettes et des supports cartonnés spécifiques. Les supports à l’interaction ont depuis évolué. Une page de magazine peut ainsi être utilisée comme un support à la visualisation d’objets en 3 dimensions.
Dans l’exemple suivant la superposition 3D à une publicité papier a été utilisée pour affiner le choix des acheteurs d’un véhicule en leur permettant de consulter les options.

Industrie, guide d’entretien d’une BMW
Dans le même secteur d’activité, BMW s’est intéressée non pas au marketing mais davantage à l’assistance technique à apporter à son réseau de concessionnaires. Par la superposition de représentations virtuelles sur les objets, BMW imagine la création d’un guide complet d’aide à la révision d’un véhicule.

Aménagement urbain
Dans le domaine de l’aménagement urbain une autre application offre un beau potentiel aux agences, celle permettant de déplacer des immeubles, d’aménager des carrefours … en utilisant quelques outils assez simples comme des lunettes, des gants, quelques capteurs, des caméras…

Visite urbaine et immersion historique
Sortons des murs et regardons ce qui nous entoure ! C’est certainement le leitmotiv qui a présidé à la réalisation de cette autre application tout à fait intéressante qui permet d’appréhender l’histoire d’un lieu et de ses habitants. Pourquoi ne pas imaginer de déployer des capteurs dans des lieux historiques afin d’en faciliter leur visite? Ici l’approche porte sur la superposition de séquences audios et vidéos pour enrichir la découverte des lieux.

Botanique
Une approche identique a été retenue par des botanistes qui ont travaillés à la cartographie d’un lieu, au recensement des végétaux résidents sur cette parcelle puis à la superposition de l’ensemble de ces données afin d’engager la déambulation “éclairée” dans ce milieu naturel.

Territoires sonores - Presqu’île de Crozon
Un autre très beau travail autour des immersions sonores. L’idée ici des “Territoires sonores” est de proposer la découverte du “Cap de la Chèvre”, dans le Parc naturel régional d’Armorique, un des plus beau site de Bretagne, en superposant des “friandises sonores” multi thématiques (faune, flore, patrimoine culturel, vie des habitants …) produites avec les habitants et les acteurs locaux.

Territoires sonores au cap de la chèvre en Bretagne

http://www.maison-des-mineraux.org/spip/article157.html

Applications ludiques et au service du divertissement
Quittons notre sérieux pour parler des applications qui nous plongent au sein d’univers totalement fictifs avec lesquels nous pouvons déjà entrer en interaction :

Au service de la création
Travail sur les perceptions et les effets d’optiques, qui augurent la manière dont on pourrait présenter à distance des objets, ou couvrir nos fades surfaces urbaines d’images en décalé …

Interaction avec un avatar
Ce travail hyper réaliste met en scène un redoutable gorille dont les expressions sont très bien travaillées. La technique utilisée est celle de la projection sur une table de l’avatar et de son environnement.

Des avatars plein les poches !
Le monde des jeux vidéos rend désormais accessible au plus grand nombre le transport et l’utilisation d’éléments virtuels dans la réalité, à l’image du travail effectué autour du jeu “Eye of Judgement” (PS3)
Ici le travail a non seulement porté sur la création d’un univers virtuel complet, mais également sur les interactions entre cet univers et le monde réel. Le déplacement des avatars et le travail sur leurs expressions confèrent un réalisme d’interactions entre l’avatar et le joueur particulièrement intéressant.

Regardez bien la manière dont réagit le dragon lorsqu’il est chahuté par le possesseur de la carte de jeu.

Mise en pratique : A vous de jouer maintenant avec la réalité augmentée !

Niveau débutant :
Élevez votre première ménagerie préhistorique !
Vous disposez d’une imprimante, d’une paire de ciseau et d’une webcam ?
Si c’est le cas vous allez pouvoir avoir dans vos mains vos premiers “animaux virtuels”.

http://www.lesanimauxdufutur.com/

Niveau expert :
Transformez votre écran de TV en un portail d’environnement virtuel
Si vous avez une TV, une console Wii, deux capteurs IR dans vos poches, alors inspirez vous de ce travail. Le principe retenu ici consiste à coupler la caméra infrarouge de la télécommande d’une console Wii à des capteurs LED IR qui sont placés de chaque côté de la tête de l’utilisateur. Les images d’un écran de télévision réagissent alors aux mouvements de la tête et aux mouvements du corps en créant une illusion de profondeur et d’espace.

Johnny Lee présente ici de nouvelles applications et attends vos retours d’expérience !

Introductions du réel dans le virtuel
Le concept de réalité augmentée vise à compléter notre perception du monde réel.
Et les univers virtuels s’avèrent être de très bon outils pour prolonger les expériences utilisateurs, pour se former ou encore pour simuler et ainsi mieux étudier la réalité

Simuler la réalité
Utiliser les univers virtuels et y injecter des données du réel est devenu de plus en plus facile. Un des univers virtuels qui a le plus facilité le montage des simulations et les collaborations scientifiques est Second Life dont nous prendrons plusieurs illustrations.

Modéliser un tsunami
Le “National Oceanic and Atmospheric Administration” (NOAA) a ainsi simulé la formation d’un tsunami afin de partager la connaissance de la manière dont il se forme, les signes avant-coureur et son amplitude.

Site Web : http://www.noaa.gov/
Adresse sur Second Life : http://slurl.com/secondlife/Meteroa/116/143/54/?title=Meteroa

Étude des Impacts, comportement des matériaux : Word Trade Center
La Réalité Augmentée permet le croisement de données en provenance de nombreux secteurs d’activité comme ici afin de comprendre la manière dont ont pu se comporter des matériaux dans le cadre des attentats du 11 Septembre 2001.

Anticiper les réactions en situation de crise
L’Université de Californie-Davis a développé un environnement virtuel sur Second Life qui a pour objectif de préparer et de former les secours en simulant les conditions réels de crise.

Stimuler la réalité
Développer les sociabilités, les collaborations, les cycles de formations…, les univers virtuels sont de plus en plus utilisés pour leur capacité à mobiliser au même moment des outils collaboratifs aussi divers que les outils de chat, de visioconférence, les players vidéos, les espaces de stockage de documents, les players de flux de données, le port de la voix/IP… Ce sont certainement pour ces raisons que les universitaires ont rapidement investi les univers virtuels

Médecine
Les sciences de la vie sont ont beaucoup travaillé à modéliser le réel afin de le comprendre et de mieux l’enseigner. Ici une courte illustration de ce que l’on peut rencontrer.

Law in the Court of Public Opinion
Dès 2006 la “Harvard Law School” a créé sur Second Life une plateforme de travail. L’objet de l’enseignement portant sur l’étude des différentes technologies de l’information, de comprendre comment leurs caractéristiques intrinsèques et les modes de distribution affectent les arguments. Havard a donc encouragé la création d’un lieu, dans lequel les étudiants suivent les enseignements, échangent et développent leurs arguments…

Harvard Law School in Second Life

site web : http://blogs.law.harvard.edu/cyberone/

… des supports toujours plus accessibles
La réalité augmentée et le mixage entre réel et virtuel sont de plus en plus aisés. Le déploiement de plateformes virtuelles et l’intégration d’outils d’interactions et de collaborations s’effectuent rapidement et avec peu de moyens. Les plateformes de création se diversifient, trouvent leurs publics et sont de plus en plus transportables… au sein de blogs notamment et la logique voudrait qu’elles soient rapidement accesibles via les téléphones mobiles. L’exemple qui suit présente la facilité de mise en place de Lively, l’une des créations récentes de Google.

Emuler la réalité et non plus la simuler
Récolter les flux d’informations en provenance de capteurs, construire des univers virtuels permettant de regrouper l’ensemble de ces informations afin de mieux les analyser en temps réel. Aujourd’hui tout est à peu près possible. Des capteurs de toutes natures (capteurs météorologiques, radars routiers, caméras de vidéo-surveillance, puces RFID…) produisent aujourd’hui des flux de données qu’il est possible de réassembler afin de suivre en temps réel l’évolution de situations ou afin de modéliser des évolutions.

Carte météo dynamique en 3D des États-Unis
Le “National Oceanic and Atmospheric Administration”, le NOAA a également utilisé les univers virtuels comme laboratoire afin d’observer des phénomènes complexes, difficile à visualiser. La production grace à la captation en temps réel des flux d’informations provenant des stations météos terrestres permet le suivi des phénomènes météorologiques en temps réel à l’échelle des Etats-Unis.

Evolution du traffic aérien en temps réel
Le NOAA a de la même manière démontré qu’il était possible d’organiser le suivi en temps réel du traffic aérien à l’échelle d’un pays ou d’une ville.

Virtual Birmingham Briefing Hub
La modélisation d’une ville en 3D après avoir combiné à la fois des données cartographiques issues de Google Maps, des vidéos tournées dans la ville, des flux RSS… ouvrent sur de nouveaux horizons. Elle peut tout à la fois servir de support au tourisme, comme offrir des possibilités d’étudier l’aménagement urbain (aménagement commercial, rues piétonnes, aménagement des axes routiers…) etc.

Les combinaisons à venir
L’utilisation du travail engagé pour la ville de Birmingham, couplé à de nouveaux outils comme “Street view” de Google, ou à de nouveaux supports comme un téléphone portable ou un GPS portatif… ouvriront de nouvelles possibilités pour appréhender notre environnement.

La Réalité Augmentée va très prochainement entrer dans nos vies
Comme on a pu le voir dans ce petit panorama, les applications de la Réalité Augmentée sont multiples et touchent de plus en plus de domaines : Jeux vidéo, industries (conception, design, robotique, étude d’impact,…), tourisme, médecine, éducatif etc. Les applications de la Réalité Augmentée du fait de leurs facilités toujours plus grandes de mise en oeuvre et du fait qu’elles se tournent vers la mobilité et les supports multiutilisateurs sont parvenues à une certaine maturité. Quelques soient les supports qu’elles utiliseront (lunettes, projecteurs, téléphones mobiles, GPS…) elles ne devraient plus tarder à enrichir notre quotidien.