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Définition réalité augmentée – Qu’est-ce que la RA ?

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La réalité augmentée, tout comme la réalité virtuelle n’est pas une invention nouvelle, mais ses applications commencent seulement à faire leur apparition. Comment fonctionne-t-elle et quelles sont ses applications ? 

Réalité Augmentée : définition et date de création

La réalité augmentée désigne selon Ronald T Azuma, chercheur à l’Université de Caroline du Nord et auteur d’une des premières études sur la réalité augmentée intitulée “A survey of Augmented reality”, publié en 1997, la réalité augmentée peut se définir comme une interface entre des données “virtuelles” et le monde réel. 

La réalité augmentée désigne toutes les interactions entre une situation réelle et des éléments virtuels tels que de la 3D, des images 2D ou de la géolocalisation. Cette interaction est rendue possible par un “device”.  

Selon Fabrice Arsicot, Directeur du Pôle Digital, de la société Publicorp, la réalité augmentée se compose de plusieurs éléments :

  • Un device : du type smartphone, tablette ou ordinateur équipé a minima d’une webcam ou capteur caméra, ainsi que d’une application. Le but sera de mixer virtuel et réel en superposant l’image captée par l’objectif et un contenu généré. 
  • Un marqueur ou déclencheur : un symbole, une image, voire même un logo si le niveau de contraste est suffisant.
  • Le contenu généré par l’application : 2D, 3D, vidéo, jeu, etc.

La réalité augmentée a pour la première fois été conceptualisée par Horton Heilig, qui en 1962 crée le “Sensorama”. Il s’agit d’un casque équipé de capteurs permettant de simuler une scène telle qu’une balade à moto dans New York par exemple. En 1968, Ivan sutherland invente le premier casque à vision transparente. Steve Mann dans les années 1980, invente le EyeTap, un casque permettant d’afficher des informations virtuelles devant les yeux de son utilisateur.

Comment fonctionne la réalité augmentée ?

Il existe plusieurs techniques de création de la réalité augmentée. Elle consiste à construire une représentation se superposant au monde réel. Pour cela, les créateurs de réalité augmentée utilisent des coordonnées géographiques qui permettent une localisation. Sont donc utilisées des données GPS auxquels doivent être associés des éléments précisant la direction de la vision. Le logiciel de réalité augmentée est capable de déterminer où se trouve son utilisateur et dans quelle direction il regarde. Les applications de réalité augmentée peuvent analyser des flux vidéos ou des éléments du corps humain, les mains ou l’ensemble des membres, comme le fait le Kinect de Microsoft.

Quels outils pour représenter la réalité augmentée ? Contrairement à la réalité virtuelle qui connaît son nouvel essor avec l’arrivée des casques de réalité virtuelle, l’outil classique de réalité augmentée est le mobile. Mais depuis quelques années d’autres outils ont fait leur apparition : les Google Glasses ont été pour la première fois présentés en 2012, puis commercialisés en 2013 et sortis du marché l’année suivante.

Les constructeurs automobiles, tel que PSA, travaillent également actuellement à la construction d’un pare-brise équipée d’un outil de réalité augmentée. Les premiers véhicules de la marque qui en seraient équipés pourraient en être équipés en 2020.

La réalité augmentée spatiale, outil d’interaction avec l’environnement

exemple de réalité augmentée
Grâce à la “spatial augmented reality”, les utilisateurs ne portent pas d’appareils de visualisation, mais des capteurs et des projecteurs sont installés autour d’eux et ceux vont réagir en fonction de l’utilisateur.

Autre outil de réalité augmentée qui pourrait se révéler porteur davenir : la spatial augmented reality, que lon peut traduire par Espace augmenté”. Les utilisateurs ne portent pas dappareils de visualisation, mais des capteurs et des projecteurs sont installés autour deux et ceux-ci vont réagir en fonction de lutilisateur. Lutilisateur pourra se servir dun outil afin dinteragir avec lespace environnant.

La réalité augmentée spatiale utilise un rétro-projecteur et permet d’augmenter un objet, c’est-à-dire d’apporter de l’information supplémentaire au sujet de celui-ci. Des projets académiques de réalité spatiale augmentée ont ainsi vu le jour.

Le projet Manao, né au centre Inria de Bordeaux en est un exemple. Le projet a pour but d’étudier comment la lumière, la matière et la forme interagissent grâce à un outil appelé “lampe torche magique. Il consiste à améliorer la lecture dobjets archéologiques en mettant en avant leur caractéristiques géographiques : un rétro-projecteur projette directement sur lobjet les informations géométriques. Lutilisateur tient un périphérique qui permet de simuler lutilisation dune lampe torche et éclaire lobjet en y projetant un spot lumineux et lintensité de la lumière projetée peut varier en fonction de langle dinclinaison ou de la distance entre lobjet archéologique et loutil dinteraction. Le dispositif permet de faire apparaître une reconstruction numérique 3D de ce que fut lobjet avant sa  détérioration par le temps.

« Lapplication en musée semble être un contexte adapté à la Lampe torche magique. Notre système permet dinspecter lobjet sans pour autant le toucher, ce qui permet de ne pas labîmer. » Expliquent les chercheurs du projet. Lobjet pourrait bientôt avoir sa place dans un musée «il est tout à fait possible que lobjet se trouve derrière une vitrine interdisant tout contact physique. », concluent-ils.

L’institut de recherche en informatique de Toulouse est par ailleurs en train de travailler à la conception dun autre projet utilisant un outil dinteraction avec la réalité. Celui-ci prend la forme dune boule que lutilisateur peut faire pivoter sur 5 à 6 axes afin d’évoluer dans espace en 3D. Celle-ci est munie de capteurs.

La boule peut être utilisée en tant que souris de navigation dans espace 3D grâce au devise », explique Emmanuel Dubois, chercheur de linstitut, au sein de l’équipe ELIPSE. « Elle est également un outil de création de modèle en 3D et enfin peut être utilisé dans le jeu vidéo, en tant quinterface physique entre le joueur et l’écran.

Linstitut a notamment développé un partenariat avec la société d’édition Berger Legros ainsi que le muséum de Toulouse. Ainsi, la réalité augmentée sous ses formes diverses peut permettre daméliorer linteraction entre lhumain et la réalité. Elle pourrait ainsi intervenir dans tous les domaines où de linformation numérique peut être créée à partie du monde réel.

La réalité augmentée spatiale peut avoir des applications diverses telles que la maintenance aéronautique ou la médiation scientifique.

La RA pour le conservation du patrimoine et la visite des musée

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L’équipe du projet MANAO s’est donné l’objectif d’étudier l’interaction entre la lumière, la forme et la matière.

Dans ce domaine de la conservation du patrimoine, la réalité augmentée spatiale a fait son apparition. Cette technique consiste à augmenter un objet, c’est-à-dire à apporter une information numérique au sujet de celui-ci, en utilisant un vidéoprojecteur. Le projet MANAO, développé par le centre de recherche Inria de Bordeaux en est un. L’équipe du projet s’est donné l’objectif d’étudier l’interaction entre la lumière, la forme et la matière. Les chercheurs ont ainsi développé des usages de l’image de synthèse en direction des scientifiques, des artistes, de l’industrie, mais aussi du patrimoine. 

“L’idée principale est d’améliorer la lecture d’objets archéologiques en mettant en avant leurs caractéristiques géométriques”. Un vidéoprojecteur projette directement sur l’objet les informations géométriques”, expliquent les chercheurs de l’Inria de Bordeaux.

La réalité augmentée spatiale peut également être appliquée au domaine du tourisme.

Elle permet par exemple de faire apparaître en superposition des pièces d’un musée ou d’un lieu historique des informations ou des vidéos d’explication, des différents centres d’intérêt du lieu.

La réalité augmentée dans le jeu

L’application de la réalité augmentée dans le jeu vidéo permet notamment de supprimer une manette de jeu en la remplaçant par une reconnaissance vocale ou faciale, ou encore de rendre plus ludiques des applications commerciales.

Microsoft a notamment développé des applications sur Xbox 360 fonctionnant entièrement par reconnaissance gestuelle et vocale, et intègre plusieurs types d’applications tels que des jeux de plateforme, mais également des jeux de société ou des applications permettant d’essayer un vêtement.

Apple a développé une application permettant à l’aide d’une tablette d’essayer en magasin une démo d’un jeu vidéo en la plaçant devant l’article en rayon.

Réalité augmentée et géolocalisation

Depuis peu, les jeux en réalité augmentée ont recueilli les faveurs du public. La RA est présente sur le marché d’une manière ou d’une autre depuis le début des années 2010. La plupart des applications restaient cependant limitées. L’entreprise qui a véritablement changé la perception du public, ainsi que le concept même de la réalité augmentée dans les jeux vidéos est un petit studio californien.

Le logo du studio Niantic Labs travaillant sur la réalité augmentée

Nommé Niantic Labs, l’entreprise a été créée au sein de Google en 2010. La restructuration du géant du Net en 2015 a causé la spiration dans une entreprise à part entière de Niantic. Depuis ses débuts, l’objectif de la société est d’utiliser les systèmes de cartographie dans des applications afin de créer des jeux se déroulant dans la réalité. Le créateur voulait créer des rencontres entre les joueurs dans la vraie vie à l’aide de ses programmes.

Pokémon Go a relancé les deux pour les jeux en RA

Son objectif est devenu réalité en 2012 lors du lancement du jeu de réalité augmentée Ingress. Le concept est simple : deux équipes doivent capturer un maximum de zones marquées sur la carte par des balises de géolocalisation. Le jeu a eu beaucoup de succès et le nombre de téléchargements se compte en millions.

Capture d'écran du jeu en réalité augmentée Ingress
Capture d’écran d’Ingress

Mais la véritable percée de l’entreprise date de l’été 2016 ou l’application Pokémon Go a battu tous les records de réussite. Que ce soit le nombre de téléchargements, les perspectives de gain économiques énormes ou encore les possibilités d’utilisation des données utilisateurs récoltées, ce logiciel a marqué l’histoire de la réalité augmentée.

Ce phénomène a surfé sur la rencontre entre un taux d’équipement en smartphones élevé et une population ayant grandi avec la mode Pokémon. Le système incorporé dans le jeu rappelle fortement celui d’Ingress, la différence principale et que ce nouveau jeu utilise des systèmes que les utilisateurs connaissent déjà avant de télécharger l’application.

Un phénomène reproductible

La prise en main est donc rapide et instinctive, des qualités présentent dans toute les applications à succès. Cette réussite complète signe le début d’une nouvelle ère pour les jeux en réalité augmentée. Le concept est adaptable à de nombreux concepts : que ce soit des licences de jeux vidéo ou de films. La nouvelle d’un hypothétique jeu RA Harry Potter a d’ailleurs été très populaire pendant un temps.

Découvrez les solutions aux principaux bugs et problèmes de Pokémon GO réalité augmentéeLa nouvelle a été dénoncée comme un canular, mais cela montre que le public est prêt à plus de contenu du même type que Pokémon Go. La réalité augmentée a donc un bel avenir dans le monde du jeu vidéo.

La réalité augmentée dans le commerce 

Les marques vont peu à peu s’emparer de la augmentée, car elle permet de mettre en scène un produit, ou de faire interagir les clients avec lui. Par exemple, l’entreprise USPS de courrier postal a développé une application de réalité augmentée qui permet de choisir la taille du colis adaptée au contenu. 

La réalité augmentée est créée à l’aide d’une webcam et d’une icon imprimée déclenchant la simulation de boîtes de manière holographique. 

BMW a également développé une application en réalité virtuelle. L’application permet de faire évoluer un véhicule à l’aide d’un accessoire muni de capteurs traduisant les mouvements de l’utilisateur à l’écran. L’utilisateur peut à la fin de la simulation de conduite du véhicule enregistrer son test et créer ainsi une animation en 3D.

Des marques ont développé des applications de réalité augmentée permettant d’essayer leurs produits tels qu’Atol. La marque a réalisé une application pour smartphone permettant à ses clients d’essayer une monture de lunettes en réalité augmentée. 

La réalité augmentée dans les réseaux sociaux

La réalité augmentée pourra également être un outil dans l’utilisation et la création de réseaux sociaux. La société Papersweet3D a par exemple développé une application de réalité augmentée qui fait apparaître sur un écran d’ordinateur le profil d’un utilisateur lorsque celui-ci passe devant une webcam ou un smartphone. L’utilisateur est alors tagué et une citation de son profil peut apparaître en superposition de la réalité. 

La reconnaissance des visages en réalité augmentée permet de faire apparaître en superposition des visages apparaissant à l’écran de son appareil tel qu’un smartphone des informations relatives à son identité numérique. La société Polar Rosea a notamment développé un outil de reconnaissance des visages en réalité augmentée qui permet d’accéder aux informations de ses comptes Facebook, Skype ou encore Yahoo ou Google+. 

La réalité virtuelle dans l’industrie 

Il sera notamment possible grâce à la réalité augmentée de bénéficier à toutes les étapes de la fabrication d’un produit d’une assistance en temps réel pour la fabrication des pièces par exemple. C’est l’application qu’est en train de réaliser BMW à destination des salariés lors de la fabrication en usine. Cette application fonctionne à l’aide de lunettes de réalité augmentée. Une fois mises, les lunettes projettent l’ensemble des outils nécessaires à la réalisation de la pièce, puis reproduisent sous forme holographique les pièces et les étapes de leur fabrication. L’utilisateur fait passer le tutoriel de réalisation de la pièce d’une étape à une autre vocalement.

Autre application liée à la maintenance et à la réparation : la société TWNKLS a présenté lors de la conférence Europort à Rotterdam cette semaine une application de la réalité augmentée. La démonstration en réalité augmentée fait apparaître des vignettes sur l’objet à réparer, ainsi que les opérations et l’endroit de la maintenance à exécuter. Elle peut également faire apparaître un tutoriel de réalisation de l’opération. Ou encore, l’application permet à l’aide d’une maquette réduite d’une construction à l’échelle, indiquer les opérations nécessaires pour sa maintenance ainsi que le personnel requis.

Dans la construction des navires, la réalité virtuelle peut permettre notamment de porter assistance aux salariés dans des tâches de soudure par exemple. C’est l’objet du projetAR, mis au point par la plateforme technologique CLARTE, en partenariat avec le groupe de construction navale DCNS. Il s’agit d’un système de projection qui permet d’afficher sur les parois les points de soudure. Le système utilise un modèle de 3D de l’aire de travail et des marqueurs de positionnement qui permet de superposer efficacement les données virtuelles à l’espace réel.

La réalité virtuelle aurait également sa place dans la collaboration entre salariés d’une entreprise, à l’image de ce que propose la société ScopeAR qui a développé une application permettant de mettre en relation deux employés d’une même entreprise au cours d’une opération de collaboration à distance à l’aide de l’outil RemoteAR : Le RemoteAR est utilisable à l’aide d’une tablette et permet d’annoter ce que la caméra de la tablette voit et d’y ajouter des explications utiles à la personne qui recevra ces informations à l’aide de sa propre tablette. Le RemoteAR permet de connecter les collaborateurs en temps réel.  

La RA pour l’édition et la presse  

Dans la presse et l’édition, la réalité augmentée permet d’apporter des informations complémentaires au papier. Les Google Glasses sont notamment compatibles avec une application développée par Ama suboceana permettant de faire apparaître à l’aide d’un Smartphone, plusieurs espèces animales présentées dans des ouvrages spécialisés.

De même, une application pour smartphone intitulée Layar, permet de faire apparaître en superposition des informations d’un journal de presse papier. Le smartphone sert ainsi d’outil de réalité augmentée permettant d’interagir avec le média papier en faisant apparaître dans la page des photos et des vidéos complémentaires aux informations déjà présentes sur le papier ou encore émettre des commentaires en temps réel.

La réalité augmentée ne s’arrêtera pas en si bon chemin. D’âpres l’étude Semico Research, la réalité augmentée pourrait pourrait peser 600 milliards de dollars en 2016. Ses applications pourraient se révéler surprenantes. Le jeu pourrait trouver son avenir dans le Geogaming, une ville où les bâtiments d’une entreprise deviendront ainsi un gigantesque terrain de jeu où organiser un jeu de piste grandeur nature par exemple. Mais pas seulement, la technologie holographique pourrait dépasser les frontières de ce que nous connaissons aujourd’hui. Pourquoi pas recréer un clone identique à nous-même sous forme d’holographique.

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