Techniques de réalité augmentée

Après avoir défini la différence entre la réalité augmentée et la réalité virtuelle dans l’article précédent, nous nous concentrons sur les usages, les technologies et les limites de la réalité augmentée.

La réalité augmentée : une technologie en plein essor

Les domaines de la réalité augmentée sont en pleine évolution, au même titre que la technologie elle-même. Deux secteurs d’activité l’utilisent plus particulièrement : le tourisme et l’industrie. Le secteur du tourisme utilise la réalité augmentée dans différentes situations, que ça soit en intérieur dans un musée ou en extérieur pour la découverte de ce qui entoure l’utilisateur, comme un château dont elle peut redessiner les remparts, ou des points d’intérêts. Le secteur industriel utilise plutôt la réalité augmentée pour la formation ou la maintenance. Ainsi, elle peut considérablement faciliter le travail des techniciens de maintenance lors de leurs opérations (guide de montage, consignes, aide, etc.).

Exemple : BMW Augmented Reality

Par exemple, BMW a développé une technologie « augmentant » la vision du technicien. Des informations supplémentaires et des consignes le guident pas à pas lors des opérations de maintenance grâce à un tutoriel animé et un guide audio.

Principes élémentaires de la réalité augmentée

Le principe de la réalité augmentée est de superposer le contenu virtuel à la réalité. Actuellement, les téléphones portables sont les terminaux mobiles les plus utilisés en raison de :

  • la présence d’une caméra qui montre le contenu en temps réel à l’écran.
  • les technologies sensors qui permettent de détecter la localisation précise de l’utilisateur du terminal mobile, grâce à cette géolocalisation, des pastilles en réalité augmentée présentant les points d’intérêts environnants apparaissent à l’écran
  • la puissance de calcul intégrée aux terminaux mobiles, similaires à un ordinateur très puissant capable de propulser des algorithmes complexes

Les technologies à disposition

Les technologies de réalité augmentée fonctionnent toutes sur le principe de la vision par ordinateur ou « Computer Vision ». Propulsées par des algorithmes complexes, elles permettent de détecter des éléments distinctifs dans l’univers réel, puis d’y superposer du contenu virtuel.

Le tracking peut être effectué avec un marqueur, une pièce physique visuelle généralement en 2D que l’ordinateur est entraîné à reconnaître, solution la plus simple à mettre en place. Il peut aussi être effectué en se basant sur un modèle 3D, mais dans un environnement plus contrôlé.

Les acteurs dans la recherche

Jusqu’à juin 2015, trois technologies se distinguaient nettement : Vuforia, Wikitude et Metaio. Ce n’est plus le cas depuis qu’Apple a fait l’acquisition cet été de l’entreprise allemande Metaio, spécialisée dans la réalité augmentée.

Les conséquences possibles de ce rachat ?

  • Intégration de système de RA sur iPhone/iPad et Apple Watch
  • Commercialisation de lunettes de réalité augmentée, dans la lignée des Google Glass et des Hololens de Microsoft.

Ci-après, une description des deux autres acteurs encore « indépendants » :

  • Vuforia : distribué par la société Qualcomm, Vuforia propose des solutions de tracking d’images robuste, mais ne propose pas encore de solution correcte concernant le tracking étendu et le tracking sans marqueur.
  • Wikitude : Wikitude propose une solution semblable à son concurrent Vuforia, avec cependant de meilleures solutions concernant le tracking étendu ou le tracking sans marqueur.

De nombreux acteurs, comme l’agence 44 screens, se penchent également sur la recherche des techniques de réalité augmentée.

Les paires de lunettes de réalité augmentée

Il existe une quarantaine de paires de lunettes déjà commercialisées. Le site Augmented Reality recense et fait l’analyse des lunettes et des casques de réalité augmentée et de réalité virtuelle existants sur le marché.

Tout le monde a entendu parlé des Google Glass. Projet presque mort – né, la nouvelles direction de Google, a finalement annoncé une nouvelle version 2.0 avec une destination plus professionnelle pour les prochains mois.

Depuis 2012 la société Epson travaille sur ses lunettes de réalité augmentée et les améliore régulièrement avec une dernière version apparue en juin 2015. Ce périphérique se distingue des Google Glass par le fait que l’affichage est stéréoscopique (chaque œil reçoit une image propre), l’utilisateur a donc un rendu virtuel 3D en superposition du monde réel.

Microsoft a présenté en 2012 sa propre paire de lunettes de réalité augmentée, qui par son approche, ressemble beaucoup aux lunettes Epson. Attention toutefois, le terme « Hologramme » employé par Microsoft n’est qu’un terme commercial et ne permet pas d’obtenir une projection 3D dans un environnement réel.

  • BMW

BMW a plus récemment révélé une nouvelle paire de lunettes de réalité augmentée axée davantage vers le grand public. Il s’agit d’augmenter la vie quotidienne de l’utilisateur avec du contenu informatif.

Les limites

Les limites technologiques concernant la réalité augmentée sont essentiellement dues au matériel utilisé. Comme nous l’avons dit, la RA nécessite une forte puissance de calcul qui n’est pas toujours au rendez-vous des smartphones, tablettes et mêmes des lunettes du marché.

Malgré la rapide évolution de ces périphériques, ils ne sont pas suffisamment puissants pour faire fonctionner des algorithmes très complexes. La puissance insuffisante des périphériques se ressent surtout avec des projets de réalité augmentée de monuments en extérieur.

En effet, la technologie est très sensible aux changements d’environnement : couleur de la lumière, luminosité, changements météorologiques, changements physiques (déplacement d’objets).

La technologie est également difficilement à mettre en place lorsqu’on souhaite augmenter un élément sur une « texture » à l’aspect trop uniforme. Par exemple, il serait impossible d’augmenter un mur en béton lisse.

Les paires de lunettes de réalité augmentée rencontrent également les problèmes suivants :

  • soucis de l’esthétique et de l’ergonomie des paires de lunettes nécessitant un dispositif agréable, léger et peu encombrant et donc coûteux
  • affichage du contenu sur les verres de lunettes non optimal ; les écrans ne sont pas entièrement transparents, sont trop petits mais souvent beaucoup trop épais, le champ de vision et la qualité d’affichage sont donc fortement limités

Maintenant que vous en savez plus sur la réalité augmentée et que vous connaissez les différences entre réalité augmentée et réalité virtuelle, découvrez tout sur la réalité virtuelle !

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