Je vous propose de découvrir un projet des étudiants de l’Epitech, RealEyes, dont le but est d’intégrer des structures virtuelles dans un environnement réel. Le projet est dans un premier temps destiné à des projets d’architecture mais je laisse Guillaume Prévost, le chef de projet, vous le présenter en détail !
Présentation de l’équipe
Bonjour Guillaume, peux-tu rapidement te présenter, et nous décrire ton parcours ?
Bonjour, je suis Guillaume Prévost, étudiant en 5ème année dans l’école d’informatique Epitech. Après un Bac scientifique puis deux ans d’études d’informatique, j’ai intégré Epitech directement en 3ème année. Maintenant en fin 5ème année, je termine les derniers modules de cours et vais entamer mon stage de fin d’étude le mois prochain.
Aujourd’hui je me présente donc en tant que chef du projet RealEyes, projet de réalité augmentée.
Quels sont les autres membres de l’équipe ?
Notre équipe est composée d’un groupe d’étudiants promotion 2012 d’Epitech. Tous développeurs, certains membres de l’équipe ont des responsabilités supplémentaires: Thomas Rougier, responsable technique, Alexandre Pasquier, responsable de la communication extérieure, Brieuc Maître, responsable des préparations des présentations.
Dans quel contexte est développé le projet RealEyes ?
Le projet RealEyes est développé dans le contexte des “Epitech Innovative Project”, projets de fin d’étude d’Epitech.
Ces projets, aussi appelés EIP, sont réalisés pendant les deux dernières années d’études à Epitech. Le but est de réaliser en équipe un projet innovant et viable, le tout en situation professionnelle.
Le choix du sujet est libre, et toutes les étapes depuis l’étude de l’existant et le cahier des charges jusqu’à la communication autour du projet, en passant évidemment par l’architecture et le développement.
Epitech suit au cours de nombreux suivis et soutenance l’évolution du projet.
Le projet RealEyes
Peux-tu nous décrire en quelques lignes l’objectif du projet ?
Le projet RealEyes est une solution logicielle permettant d’afficher, à l’aide de lunettes de réalité augmentée, des modèles en trois dimensions conçus auparavant sur un logiciel de modélisation, tel que 3D Studio Max.
L’utilisateur peut se déplacer et changer son point de vue par rapport à la scène 3D, comme si celle-ci était présente dans l’environnement réel.
Pourquoi avoir développé ce produit ? Avez-vous identifié des besoins particuliers, des secteurs d’activités concernés ?
Il nous faut pour cela repartir au début de l’année 2010. Nous avions alors observé que la réalité augmentée était un domaine encore peu développé, et que de nombreuses applications ne demandaient qu’à être créées dans ce domaine.
Au cours d’une étude préalable, nous avons déterminé que l’affichage de modèles en trois dimensions avait des applications concrètes très intéressantes dans les domaines de l’architecture, de l’immobilier et même du bâtiment, pour des visites virtuelles permettant de montrer à un client ce qu’il pourra obtenir dans le futur.
L’idée des visites virtuelles s’est aussi étendu au tourisme, car la solution permettra éventuellement de visiter des sites anciens tels qu’ils était à l’époque à travers les lunettes.
Donc l’utilisateur est immergé dans un environnement virtuel, mais comment fait-il pour se déplacer?
L’utilisateur n’est pas totalement immergé dans le virtuel, il voit malgré tout le monde réel qui l’entoure, avec des éléments virtuels ajoutés. Il peut donc, tourner la tête et se déplacer à loisir en marchant… tant qu’il reste dans la limite de la longueur des câbles qui le relie à l’ordinateur !
Est ce que l’utilisateur peut interagir avec cet environnement virtuel? Peut il déplacer ou ajouter des éléments?
L’utilisateur peut déplacer les éléments virtuels avant de commencer l’utilisation des lunettes, pour les positionner comme il le désire. Une fois les lunettes en cours d’untilisation , la scène 3D ajoutée est statique. Cependant, l’interactivité avec les éléments virtuels reste une possibilité d’évolution future, car nous capturons déjà les mouvements sur la vidéo capturée.
Avez-vous imaginé un ou des modèles économiques pour le développement de votre solution ?
Pour le moment, ce projet reste avant tout un projet étudiant, la réflexion sur un modèle économique n’a pas été poussée très loin. A l’avenir, comme il se déploie très facilement, on peut imaginer une livraison “clé en main” pour des professionnels des domaines évoqués précédemment.
Côté technique, comment sont créés les modèles 3D ? Quel est le format que vous avez choisi ? Est-il possible d’en utiliser d’autres ?
Étant donné qu’il existe déjà de nombreux logiciels de modélisation 3D, et que le développement d’une telle application n’était pas vraiment l’objectif, nous avons fait le choix de ne pas intégrer la création et l’édition des modèles au sein de RealEyes.
Les modèles 3D peuvent être créés ou importés dans le logiciel 3D Studio Max d’Autodesk. RealEyes fournit un script permettant l’export du modèle au format XAML, format Microsoft lisible par RealEyes.
Grâce à ce processus, tout format compatible avec 3D Studio Max peut être converti pour RealEyes.
Comment sont placées les images virtuelles par rapport au monde réel ? Comment déterminez-vous les “points clés” des images ?
Les modèles sont placés en fonction de plusieurs paramètres : un gyroscope intégré au sein des lunettes Vuzix qui donne des indications sur les mouvements des lunettes, et l’analyse des images capturées.
Cette analyse se fait par détection des point-clés sur chaque image, et comparaison des formes générales définies par ces points entre l’image et les images précédentes pour déterminer le mouvement général de ce qui est vu par l’utilisateur.
Avez-vous développé un système de traitement d’image et de positionnement des maquettes virtuelles ou utilisez-vous un SDK existant ?
L’architecture de RealEyes permet de changer très facilement l’algorithme utilisé pour la détection des points-clé.
Nous combinons actuellement notre implémentation de l’algorithme dit “des huit voisins” de Trajkovich et Hedley avec des filtres provenant de la du framework AForge.NET.
Pourquoi avoir choisi les lunettes Vuzix ?
Vuzix est apparu comme une entreprise stable fournissant des produits de qualité, intégrant tous les outils nécessaires capture d’image, affichage et gyroscope en un seul produit facile d’utilisation qu’est le modèle Wrap 920 AR.
Peux tu nous donner un peu de détail sur le Wrap 920?
Les lunettes Vuzix Wrap 920 AR possèdent deux caméras à l’avant pour capturer les images et un écran pour chaque oeil de l’utilisateur. De plus, un gyroscope permet de mesurer les mouvements en temps réel. Lorsqu’on les utilise, on a l’impression de regarder un écran de cinéma. Le seul inconvénient reste les câbles USB: le confort serait bien plus grand si on était connecté en Wifi et libre de ses mouvements.
Avec votre expérience, quelle est la chose la plus compliquée de votre projet ?
Au niveau technique, je dirais que c’est d’une part la mise en place d’un algorithme de traitement d’image très rapide pour pouvoir l’effectuer en temps réel, et d’autre part l’interprétation des mouvements observés sur des images 2D et leur retranscription dans un espace 3D.
En plus de cela, on peut noter les difficultés inhérentes à la gestion d’un projet en équipe qui se déroule sur une longue période.
Où en êtes-vous aujourd’hui du développement ? Envisagez-vous des évolutions de votre solution ?
Une évolution à laquelle on réfléchit déjà est une industrialisation du code pour pouvoir éventuellement le commercialiser par la suite.
Une évolution intéressante pourrait être de mettre en place des outils d’export pour rendre l’application compatible avec des outils plus spécifiques.
Une question un peu en marge, pourquoi participer à l’Imagine Cup ?
L’Imagine Cup est une formidable compétition annuelle entre des projets du monde entier organisée par Microsoft. Comme notre solution utilise les technologies de Microsoft et que ses applications peuvent être multiples, nous avons décidé de nous lancer.
Cela nous permettra d’expérimenter une telle compétition et de voir ce que vaut notre projet. Nous avons soumis un dossier pour le premier round de la compétition la semaine dernière, et attendons les résultats pour savoir si nous continuons l’aventure vers les finales françaises puis internationales.
Prospective et réalité augmentée
A votre avis, que faire pour promouvoir et développer la RA ?
Guillaume Prevost
Faire en sorte d’informer le grand public que cela existe et est possible. Mon point de vue est qu’il faut proposer une application concrète, qui touche un très grand nombre de personnes et qui n’est pas de l’ordre du gadget. Malheureusement, je n’ai pas (encore ?) eu l’idée d’une telle application.
Un autre point crucial est la mobilité. Ce n’est pas une coïncidence si c’est sur Smartphones que la réalité augmentée se développe en priorité. Le développement de la réalité augmentée passe selon moi par la mise au point d’un produit comme ceux de Vuzix mais sans câble et jouant plus sur la transparence que sur l’affichage sur un écran pour afficher la partie réelle de la réalité augmentée.
Nous avons vu que des laboratoires travaillent sur des solutions de lentilles permettant, pour le moment, juste d’afficher un pixel. Mais les prévisions sont de visionner l’équivalent de se que nous pouvons voir sur nos smartphone ou sur les lunettes. Penses tu que se genre de technologie sera disponible rapidement pour le grand public?
Ma première réponse: Je l’espère ! Cependant, j’ai suivi le développement de ces lentilles, et il semble que ça reste pour le moment à un stade expérimental de prototypes réalisés pour des projets de recherche. Je suppose que ces technologies seront très coûteuses, donc d’abord utilisées à des fins militaires ou médicales avant d’être mises entre les mains du grand public.
Un peu de prospective, à votre avis quelle sera la place de la RA dans notre monde en 2030 ?
D’ici là, je pense que cette technologie sera entrée dans la vie quotidienne. Elle commence à se démocratiser via les Smartphones, mais je suis certain que dès que le grand public sera suffisamment intéressé, le prix du matériel spécifique tel que les lunettes devrait diminuer énormément, et permettre tout le monde de l’acquérir.
J’espère beaucoup avoir la bonne surprise de voir d’ici 2030 des choses que je n’imagine pas encore aujourd’hui.
Le mot de la fin…
Merci beaucoup pour cette interview, et meilleur vœux pour cette année 2012, qui sera espérons-le l’année de l’essor de la réalité augmentée !
Grégory MAUBON est consultant indépendant en réalité augmentée (animateur et conférencier) depuis 2008, où il a créé www.augmented-reality.fr et fondé en 2010 RA'pro (l'association francophone de promotion de la réalité augmentée). Il a aidé de nombreuses entreprises (dans plusieurs domaines) à définir précisément leurs besoins en réalité augmentée et les a accompagnées dans la mise en œuvre.
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