Qu’est-ce que la Réalité Augmentée ?

Définir la réalité augmentée (RA) n’est pas si simple ! En effet, c’est un domaine transverse qui utilise de nombreuses technologies différentes. Le terme même de « réalité augmentée », qui est apparu en référence à celui de « réalité virtuelle », peut être trompeur. C’est assez compréhensible puisque ce n’est pas la « réalité » qui est augmentée mais bien notre propre perception.

Nous allons donc ici vous proposer notre propre vision de cette technologie et notre propre définition basée sur celle de Ronald Azuma. Si vous voulez compléter description, n’hésitez pas à le faire !

Notions de base

La réalité augmentée peut être considérée comme une interface entre des données numériques, que l’on qualifiera abusivement de « virtuelles », et le monde réel. Elle est donc différente de la réalité virtuelle. Pour être plus clair, elle doit avoir les trois caractéristiques suivantes:

  • Combiner le monde réel et des données numériques en temps réel (pas de scène pré-calculée)
  • Être interactif en temps réel avec l’utilisateur et avec le monde réel : une modification dans le monde réel (une déplacement, une interaction) entraîne un ajustement de la couche numérique.
  • Utiliser un environnement en 3D (parce nous vivons dans un monde en 3D)
données en temps réel + données interactives + données dans un environnement en 3D

Ces trois points sont plus ou moins respectés par les applications qui sont qualifiées de « réalité augmentée ». L’application « Pokemon Go » par exemple ne présente pas d’interaction avec l’environnement réel autre que la récupération des données du gyroscope et de la boussole du smartphone. C’est le degrés « 0 » de la réalité augmentée.

Les différentes technologies de réalité augmentée

Ils faut toujours garder à l’esprit qu’il existe plusieurs niveaux de réalité augmentée ainsi que plusieurs technologies de réalité augmentée, allant du simple gyroscope à l’intégration précise de données dans le monde réel.

La définition de Paul Milgram et son continuum

Les scènes réelles sont capturées par un système et interprétées par une unité de calcul (ordinateur, smartphone). Une grande partie du traitement va consister à « caler » et à « suivre » le lien entre réel et numérique. Pour faire apparaître des lunettes sur votre visage par exemple, il faut savoir bien caler la position de vos yeux, de votre nez, etc. ET bien sûr en temps réel. Vous trouverez souvent dans la définition de la RA, des références aux travaux de Milgram et Kishino et en particulier leur fameux continuum entre le réel et le virtuel.

Sans remettre en cause l’intérêt de ces distinctions, il ne nous semble pas pertinent d’ajouter de nouveaux termes pour la compréhension du domaine. En effet, dans cette représentation, la distinction entre AR et AV est très floue. L’introduction de la « Virtualité Augmentée » n’apporte rien et par la suite nous n’utiliserons plus ce terme.

La réalité augmentée permet de contextualiser des données, c’est à dire de les placer au bon endroit (et au bon moment). Bien que de nombreux exemples soient liés à la vision, la réalité augmentée peut « augmenter » n’importe lequel des cinq sens. Pour le moment 90% des applications de la réalité augmentée sont visuelles, 4% sont sonores (ce domaine se développe depuis 4 ans comme avec le casque de Bose) et les traces qui restent … sont surtout dans les laboratoires de recherche. On pourra noter cependant que le toucher pourrait bien être le prochain sens à être augmenté. Si les outils en sont encore à leur balbutiement, l’intérêt économique ne fait pas de doute. Imaginez pouvoir toucher le tissus du canapé ou du vêtement que vous voulez acheter en ligne.

Réalité Mixte, XR et autres mots à la mode

Si vous voulez creuser un peu plus le sujet de la Réalité Mixte, nous vous invitons à lire cet article : RA et RM sont dans un bateau, RA tombe à l’eau ...

Depuis quelques temps, le concept de XR se développe également mais la traduction reste incertaine puisque certains y voient une réalité étendue (eXtended Reality) qui englobe la RA et la RV alors que d’autres utilise le « X » en remplacement de toutes les autres lettres possibles et en font donc un synonyme de technologies immersives. Pour approfondire le sujet, je vous invite à lire cet article : Voici venir le temps de l’eXtended Reality !

Un autre mot à la mode en ce moment, le Spatial Computing. Nous y reviendrons

Une (brève) histoire de la réalité augmentée

Sensorama 1962
Sensorama 1962

Parler de réalité augmentée (ou Augmented reality en anglais) ce n’est pas parler du futur ! Il existe déjà de très nombreuses applications et exemples.

Steve Mann Photo: Richard Howard/Time Life Pictures/Getty Images

Le concept de réalité augmentée n’est pas récent. En effet Morton Heilig a crée en 1962 « Sensorama » un casque équipé de capteur permettant de simuler une balade à moto dans New York. Même si ce genre d’application est plutôt de la réalité virtuelle, c’est-à-dire la possibilité de visiter des univers virtuels, elle contient les éléments de base de la réalité augmentée.

Autre précurseur, Ivan Sutherland et son équipe vont mettre au point un casque de visualisation tête haute (HUD) réagissant aux mouvements de la tête : l’épée de Damocles. 

Dans les années 1980, Steve Mann est probablement le premier à proposer un dispositif opérationnel de RA, le EyeTap, une sorte de casque permettant d’afficher des informations virtuels devant les yeux du porteur. Steve poursuivra le développement de cet appareil pour le rendre, aujourd’hui, aussi léger qu’une simple paire de lunettes.

Les techniques

Il existe plusieurs techniques pour faire de la réalité augmentée. Le fond du problème est de localiser le virtuel par rapport au monde réel. Il s’agit ensuite de construire une représentation à présenter à l’utilisateur, où les deux mondes sont vus suivant la même perspective.

Métro Paris
Métro Paris Métro Paris

Utiliser des coordonnées géographiques permet cette localisation. La réalité augmentée est alors souvent basée sur des données GPS auxquelles doivent être associées des éléments précisant la direction de la vision. Pour un smartphone par exemple, la boussole interne et les accéléromètres fournissent les données complémentaires. De cette manière, le logiciel de réalité augmentée est capable de savoir où vous êtes et dans quelle direction vous regardez. Il est en mesure d’afficher des informations contextualisées comme dans l’application Métro Paris. Il est également possible d’utiliser d’autres systèmes de positionnement.

Une autre manière de savoir où l’on est, peut également passer par la reconnaissance d’une image ou d’un motif caractéristique du sens augmenté. On entre par exemple dans la réalité augmentée visuelle par la reconnaissance d’images. Les premiers marqueurs utilisés étaient simples monochromes et dissymétriques. ils sont d’ailleurs toujours utilisés aujourd’hui, comme par exemple dans cette application pour Villeroy & Boch.

Les ordinateurs et les smartphones récents sont suffisamment puissants pour traiter des algorithmes de reconnaissances d’images, les marqueurs peuvent être des images « classiques ».

Évidement, les applications de réalité augmentée ne se contente pas de reconnaître des images statiques, l’analyse de flux vidéos est possible. C’est par ce procédé que vous pouvez essayer par exemple tester votre maquillage avec le L’Oréal Makeup Genious.

Il est également possible de reconnaître et de suivre des éléments du corps humain comme les doigts, les bras, les jambes, ou même l’ensemble comme pour la Kinect de Microsoft. On peut penser que dans un avenir assez proche, tous les équipements portables disposeront de ce type de capteur et pourront donc accroître les possibilités d’interaction avec l’environnement (voir les projets comme Tango de Google ou RealSense de Intel)

Quels matériels pour faire de la réalité augmentée ?

Vous l’avez certainement compris, la réalité augmentée au minimum 3 éléments pour fonctionner correctement :

  • Un Truc pour capter l’environnement et répondre à la question « où suis-je ? ». Des tas de capteurs sont utilisables : GPS, caméra, accéléromètre, hygromètre, hydromètre, etc.
  • Un Machin pour comprendre cet environnement et faire le mélange correct avec les éléments virtuels. Ce Machin est bien souvent un ordinateur … la question reste de savoir si les données virtuelles sont embarquées dedans ou pas. Dans ce dernier cas, une connexion quelconque à ces données est nécessaire.
  • Un Bidule pour montrer à l’utilisateur le résultat de la combinaison.
cocaRA

A l’origine les premiers logiciels de réalité augmentée utilisaient une caméra, un ordinateur et un écran. Vous pouvez en voir un exemple dans cette publicité de Coca-Cola sur la droite.

hd

Rapidement et avec la démocratisation des smartphones et du réseau 3G/4G, le téléphone est devenu depuis 2009 la principale interface de visualisation de la réalité augmentée. Cela parait évidement mais avoir un outil de visualisation mobile est une condition ultra nécessaire pour exploiter les applications basées sur la géolocalisation. L’application Métro Paris dont nous avons parlé en est une bonne illustration.

Les smartphones modernes étant de véritables ordinateurs connectés, il est possible de leur faire exécuter la partie calcul de la chaîne de traitement. Les exemple sont nombreux, regardez l’usage imaginé par Häagen-Dazs !

Depuis 2007 environ, de nouveaux appareils semblent devenir des interfaces prometteuses pour la réalité augmentée. Les lunettes sont évidement à l’honneur depuis que Google à lancé ces Google Glass. De nombreux constructeurs portent des projets similaires depuis quelques années, l’année qui vient nous dira si c’est le bon chemin ! Pour en savoir plus je vous invite à consulter notre benchmark de lunettes.

On a également vu apparaître quelques projets de montres connectées qui pourraient devenir des interfaces intéressants pour la réalité augmentée. Nous attendons de voir ce que cela pourrait donner !

Je termine cette liste par un phénomène encore peu développé mais auquel je crois beaucoup. En anglais cela s’appelle la « Spatial Augmented Reality » que l’on pourrait traduire en français par « Espace Augmentée ». Dans ce contexte, les utilisateurs ne portent pas sur eux d’appareils spécifiques de visualisation. Ce sont des capteurs et de projecteurs autour d’eux qui vont observer et réagir. pour vous donner une idée regarder les photos de ClaytricSurface, une surface modulable sur laquelle il est possible de colorier avec ces doigts, que nous avons rencontré en 2013 au cours de Laval Virtual.

Les logiciels est applications pour faire de la réalité augmentée

Un pas plus loin avec l’ ARcloud

63 comments for “Qu’est-ce que la Réalité Augmentée ?

  1. […] La réalité augmentée débarque sur le marché des jeux vidéo, il y a quelques années. Et il faut reconnaître que ce système virtuel en 2D ou en 3D n’a pas tardé de trouver son public. Les incroyables jeux qui exploitent cette interface virtuelle addictive et attrayante rencontrent un succès sulfureux. La preuve : l’essor spectaculaire de Pokémon GO. Dans un futur proche, une chose est sûre : de nombreux jeux innovants à base de la réalité augmentée font leur arrivée sur le marché. Et pour couronner le tout, ils seront disponibles sur les smartphones, les tablettes et les différentes consoles de jeu. […]

  2. […] Une méduse vous suit sur la plage. Elle ressemble étrangement à un emoji. Vous dirigez simplement votre téléphone vers quelqu’un, et comme par magie, cette personne disparaît sous les tentacules de la méduse. Ou alors, imaginez, sur votre écran, une scène dans une basse-cour, avec des vaches et des cochons en arrière-plan, tandis que votre ami apparaît en tant que fermier. C’est sur Snapchat que tout cela se passe, et ce qu’on appelle “magie”, c’est la réalité augmentée. […]

  3. Bonjour, je suis actuellement en Licence 3D temps réel, les univers virtuels sont donc ma réalité ^^.
    Je me permets juste de rectifier une chose, le premier appareil de réalité augmentée a été créé dans la fin des années soixantes par Ivan Sutherland. L’appareil est appelé l’Epée de Damoclès.

  4. Article intéressant, néanmoins attention aux informations erronées : « Le concept de réalité augmentée n’est pas récent. En effet Morton Heilig a crée en 1962 « Sensorama » un casque équipé de capteur permettant de simulait une balade à moto dans New York. » Ce qui est écrit dans Wikipédia en quelques lignes est faux, il ne s’agissait pas d’un jeu mais plutôt d’un cinéma immersif qui permettait d’éveiller les sens (odeur, vent…) mais dans aucun cas il ne s’agit jeu d’arcade ou d’un jeu de quelque sorte.

      • C’est peut-être juste un problème de formulation alors, quand je lis votre passage, ça laisse à penser qu’il y a une interactivité dans le Sensorama avec « permettant de simuler une balade à moto dans New York », au temps pour moi si ce n’est pas ce n’était pas le sens voulu 😉

  5. Bonjour,
    Etant élève de 1ere S, nous recherchons un plan pour notre TPE sur la réalité augmentée. Nous avons commencé et nous voudrions votre avis:
    -Définition de la réalité augmentée
    -L’utilisation de la réalité augmentée de nos jours
    -Futures utilisations de la réalité augmentée
    – ???? Nous recherchons en rapport avec le quotidien future.

    Merci d’avance

  6. J’ajoute une mise à jour avec ce site http://www.geosesame.com qui est une société française plutôt à la pointe de la techno au vue des démonstrations qu’ils ont (notamment un bac à sable en réalité augmentée assez bluffant)

  7. […] La Réalité Augmentée ? | Réalité Augmentée – Augmented Reality Combiner le réel et le virtuel Être interactif en temps réel Un système réalité augmentée doit avoir les trois caractéristiques suivantes: Un environnement 3-D Notions de base : […]

  8. je suis entrain de préparer mon projet fin d’étude qui est un jeux éducatif pour enfants entre 3 et 5 ans alors j’ai préparer la plateforme et l’environnement pour travailler mais j’ai besoins d’être supporter par quelqu’un qui est professionnel en réalité augmenté.le langage c’est c# plateforme .net…merci

  9. Bonjour vous !
    Juste un petit mot pour vous remercier pour ce blog ! J’ai préparé un mémoire de fin d’études sur la réalité augmentée et il m’a été d’une aide précieuse. Il était donc temps pour moi de vous dire toute ma gratitude ! Votre blog a été super pour une première approche de cette passionnante technologie et pour me tenir au courant des dernières nouveautés. Bravo aussi pour votre souci de qualité qui m’a aidé à démêler la vraie RA du vrai bluff et de me concentrer sur des applications réellement innovantes et utiles ! Bonne continuation !

  10. je suis actuellement en train de réaliser un projet contenant de la réalité augmentée pour mon projet de fin d’étude. J’essaye de me renseigner au maximum concernant les possibilités de cet outil, et jusqu’à mnt j’ai pas une grande connaissance comment on peut travailler sur ARTOOLKIT!!?? j’ai pas bien comprendre cet outil!! est_ce_qu’il ya quelqu’un quin peut m’aider?
    Merci d’avance,

  11. Le consortium « REVES » présente la première expérimentation de réalité augmentée sur lunettes électroniques transparentes à la Cité des Sciences au sein de l’exposition « Objectifs Terre : la révolution des satellites « .

    Un voyage inédit au coeur de l’univers des satellites. Un écran sphèrique projette l’animation de la Terre en mouvement au centre d’une table circulaire. Equipé d’une lunette, le visiteur voit alors les satellites virtuels en évolution autour de la Terre, les orbites se dessiner, ou encore, la base de Kourou en 3D sur la table. Il navigue dans ces contenus virtuels d’un geste de la main.

    Ce nouveau dispositif de vision enrichie et interactive préfigure une nouvelle génération de médias, où les contenus virtuels seront directements affichés dans le champ de vision en offrant un enrichissement interactif de ce qui est vu. 

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