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Mieux comprendre le fonctionnement de la réalité augmentée

Initialement dérivée de la réalité virtuelle, la réalité augmentée se définit comme une interface entre le monde réel et des données virtuelles. Découvrons ici comment fonctionne cette technologie, quelles sont ses applications, et ce qu’elle nécessite comme matériel.

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Qu’est-ce que la réalité augmentée ?

La réalité augmentée repose sur une combinaison entre des éléments numériques 3D et le monde réel. Les utilisateurs ont ainsi la possibilité d’interagir en temps réel avec ces données, au moyen d’un environnement 3D. Cette technologie augmente la perception que nous avons de la réalité, en agissant sur les cinq sens, et notamment la vue.

Les données numériques sont placées dans un contexte bien précis au moyen d’un traitement de scènes réelles qui sont capturées par le système. L’interprétation se fait en ajustant précisément le réel avec le virtuel.

La réalité augmentée possède plusieurs applications, comme les visites virtuelles, ou les casques qui réagissent aux mouvements de la tête, en affichant des informations devant les yeux du porteur.

C’est en 1962 que le premier casque de réalité augmentée a vu le jour, baptisé « Sensorama ». Il était équipé de capteurs permettant de simuler diverses scènes, comme une balade dans la ville de New York. Plus tard, en 1968, un nouveau casque HUD à vision transparente a été inventé. Cet appareil, qui se portait directement sur la tête, s’appelait alors « Épée de Damoclès ».

Ce n’est qu’en 1980 que le premier casque affichant les informations devant les yeux de l’utilisateur a été mis au point. Ce concept continue à se développer jusqu’à nos jours et devient léger comme une paire de lunettes.

Sensorama

Comment fonctionne la réalité augmentée ?

Le principe consiste à localiser les données virtuelles par rapport au monde réel et à représenter les deux mondes dans une même perspective. La localisation des éléments numériques se fait à l’aide de coordonnées géographiques, qui permettent d’indiquer la direction de la vision.

Le logiciel de réalité augmentée est capable de savoir où se dirige le regard de l’utilisateur grâce à des systèmes de positionnement, des boussoles internes ou des accéléromètres. Des informations contextualisées sont ainsi affichées devant les yeux du porteur du casque.

Par ailleurs, le système de réalité virtuelle est en mesure de reconnaître une image caractéristique associée à la vue augmentée, et déterminer de cette manière la position de l’utilisateur. Initialement, la technique utilisée était basée sur des marqueurs monochromes. Aujourd’hui, les technologies récentes utilisent des vraies images 3D, qui sont traitées à l’aide de puissants algorithmes de reconnaissance de formes.

La réalité augmentée est composée essentiellement de trois éléments :

  • Un ordinateur, téléphone ou tablette avec caméra intégrée et d’une application spécifique. C’est ce dispositif qui a pour rôle de combiner le réel et le virtuel en effectuant une superposition de l’image captée sur le contenu généré.
  • Un marqueur, qui peut être une image ou un symbole. Il s’agit d’un repère visuel qui est détecté par le dispositif, et qui peut prendre d’une image ou d’un symbole. Le marqueur est un repère qui permet de fixer une donnée 3D à l’aide de la caméra.
  • Les informations générées par l’application, pouvant être du contenu 2D, 3D, des vidéos, des jeux…
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Réalité augmentée : quelles sont les possibilités ?

Les systèmes de réalité augmentée sont capables de reconnaître aussi bien des images statiques qu’animées, il est ainsi possible d’analyser des séquences vidéo. Par ailleurs, cette technologie permet de suivre l’ensemble du corps humain, ou certaines parties comme les jambes ou les bras.

La réalité augmentée constitue une avancée technologique énorme, qui a été saisie par les géants Apple et Google. Ces deux compagnies ont développé leurs propres applications de réalité augmentée, respectivement Arkit et ARcore. Ces systèmes offrent une multitude de possibilités, comme la détection de l’espace, de la position du porteur du casque, et de la lumière. Il est ainsi possible par exemple de faire une simulation un déplacement à l’intérieur d’une pièce au moyen d’un smartphone.

Par ailleurs, les applications de réalité augmentée sont largement utilisées dans le monde professionnel et industriel. Les enjeux de cette nouvelle technologie ont vite été saisis par les entreprises pour les mettre à profit. Plusieurs compagnies ont cherché à s’approprier la réalité augmentée, notamment avec l’évolution des appareils mobiles.

Un des domaines où la réalité augmentée est la plus utilisée est lié au domaine de l’immobilier. Les outils de visualisation ou de prévisualisation des bâtiments sur des tablettes ou des smartphones ont très largement contribué à ce succès en facilitant le quotidien des consommateurs et des professionnels de l’immobilier. En plus des visites virtuelles de biens, la réalité augmentée trouve également des applications permettant de réaliser des états des lieux d’entrée et de sortie pour les locataires.

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Réalité augmentée, de quel matériel a-t-on besoin ?

Pour fonctionner, un système de réalité augmentée utilise des capteurs, un ordinateur et un périphérique d’affichage.

Le rôle des capteurs est de déterminer la position de l’utilisateur, il peut s’agir d’un système GPS, d’une caméra ou d’un hydromètre. L’ordinateur se connecte avec les données virtuelles embarquées, pour les combiner correctement avec le monde réel. Le résultat de l’association des deux mondes est affiché à l’utilisateur sur un outil de visualisation.

L’affichage était au début effectué sur de simples écrans, mais grâce aux progrès technologiques, les informations sont visualisées sur des smartphones. La mobilité de ces écrans constitue le principal atout pour une exploitation efficace des données selon leur localisation géographique. Même la partie traitement des données qui a besoin d’un ordinateur peut aujourd’hui être réalisée avec les téléphones. Sur ce modèle, ont peut également évoquer les QR codes (de l’anglais Quick Response code), ces code-barres nouvelle génération permettent à un smartphone de lire des informations quasi instantanément et d’y associer des données textuelles, vidéo, audio, etc.

Si les casques et les lunettes sont les interfaces de réalité virtuelle les plus répandues, de plus en plus d’objets voient le jour, comme des montres connectées, les simulateurs immersifs, les smartphones, et cette révolution technologique ne fait que commencer.

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