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U.E. – C2 Outils Numériques
Éléments sur la réalité virtuelleet la réalité augmentée
Cours du 24 Mars 2014
Olivier Bouet
La réalité virtuelle : Définitions
•Jaron Lanier décrit la "réalité virtuelle"comme étant une réalité synthétisée, partageable avec d'autres personnes, que nous pouvons appréhender par nos sens, et avec laquelle nous pouvons interagir, le tout par l'intermédiaire d'artefacts informatisés.
• Autre définition :La réalité virtuelle permet à l'être humain de s'extraire de la réalité physique pour changer virtuellement de temps, de lieu et (ou) de type d'interaction : interaction avec un environnement simulant la réalité ou interaction avec un monde imaginaire ou symbolique.
•Environnement virtuel ou Espace Virtuel :L‘environnement ou espace virtuel est le lieu suggéré par la RV, quelque soit la métaphore et le mode de représentation qui les sous-tendent.
• La réalité augmentée désigne les systèmes informatiques qui rendent possible la superposition d'un modèle virtuel 3D ou 2D à la perception que nous avons naturellement de la réalité et ceci en temps réel.
• Ce système peut aussi bien s'appliquer à la perception visuelle (superposition d'image virtuelle aux images réelles) qu'aux perceptions proprioceptives comme les perceptions tactiles ou auditives.
La réalité augmentée : Définition
La réalité virtuelle :Les domaines d’applications
L'intérêt de l'utilisation de la Réalité Virtuelle est multiple :
– Elle permet des expérimentations et des simulations en grandeur nature et dans un environnent proche de la réalité.
– Son deuxième intérêt est d'être un support de communication. Une plate-forme de Réalité Virtuelle permet de réunir tous les acteurs d'un même projet autour d'une représentation compréhensible par tous en pouvant traiter une multitude de domaines.
– Enfin, elle peut aider à la prise de décision en montrant des simulations proches de la réalité, elle permet d’appréhender la faisabilité d’un projet en mettant en évidence les exploitations possibles
Les secteurs d’activités potentiels sont nombreux : Architecture, Simulations civile ou militaire, Aménagement du territoire,Secteur médical, Secteur industriel (automobile, ferroviaire, aviation), Présentations virtuelles pour la mise en valeur de produits,Jeux, Muséographie, etc…
• Cette technologie consiste à utiliser le monde réel et y superposer des objets virtuels et interactifs. Un mélange, en temps réel, d'images vidéo retransmises à partir d'une caméra et d'objets de synthèse en 3D, mais aussi par exemple de sons,…
• Longtemps réservées aux mondes militaire et industriel, ses applications deviennent de plus en plus accessibles au grand public :
- Promotions de produits et vente sur Internet,- Géo localisation et informations de centres d’intérêts en ville,- Visites et reconstitution virtuelle d’ éléments du patrimoine.- Façades interactives,- Urbanisme et rénovations
La Réalité Augmentée :Les domaines d’applications
http://www.clarte.asso.fr/realite-virtuelle.php/Systemes-haptiques/ 2 exemples
http://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=24kbEPwx294 RV et PSA automobiles
www.vectuel.com RV et urbanisme/aménagement du territoire
http://www.virtuasense.com/ RV et dispositif de manipulation d’objets virtuels
Quelques sites sur la RA
http://dmg.caup.washington.edu/pdfs/Mxr(Acadia08,Belcher,%20Johnson).pdf
http://www.youtube.com/watch?v=8ypKfexNyIM Playviz
http://www.dailymotion.com/video/x9jobh_borne-rayon_tech RA et patrimoine
http://www.layar.com/
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=9c6W4CCU9M4 Google glass project
http://www.google.com/glass/start/
Quelques sites sur la RV
Les capteurs ou traqueurs de localisation• Définition :
– Ils permettent en théorie une localisation en temps réel de tout objet (mains, yeux, partie du corps, corps tout entier) dans l'espace 3D.
Ces capteurs aussi appelés "traqueurs". Ils sont conçus pour mesurer la position spatiale d'un repère mobile lié à l'objet en déplacement et donc de mesurer 6 paramètres, 3 de distances et 3 d'angles liés aux 6 degrés de liberté par rapport à un repère fixe.
– Ces 6 paramètres doivent être transmis avec des fréquences supérieures à 100 hz (période de 1/100= 0,01s) soit 6x100 données à la seconde sans théoriquement de contraintes d'exploitation.
– Remarque : Le capteur de positionnement est soit lié à l'objet soit immobile. Dans ce cas c'est par observation de l'objet que le capteur détermine les paramètres de localisation.
– Ils peuvent être mécaniques, électro-mécaniques, électromagnétiques, utiliser les ultrasons ou les infrarouges
Gyroscope de la société Gyration filiale
http://www.gyration.com/
V/ Les InterfacesInterfaces haptiques – suite 2
Les interfaces manuelles motrices
Il s'agit d'interfaces spécialement dédiées à la main comme le gant de donnéesLe bras à retour d’effort :
Le bras à retour d'effort est un dispositif à six degrés de mouvement et restituant de trois à 6 degrés de retour d'efforts (3 forces et 3 couples).
Les salles immersives à immersion totalele Visiocube ou CAVE (Cave Automatic Virtual Environment)
Interface pour l’odorat :Le système Olfahome permet de synchroniser la diffusion d'odeurs aux images de films, sans aucune persistance des odeurs après la projection. http://www.odoravision.com/Autres systèmes :http://www.lelaboratoire.orghttp://www.scentee.com/
http://www.ascension-tech.com/
http://www.isense.com/
http://www.sensable.com/
http://www.mechdyne.com/
http://immersion.fr On trouve sur ce site une large palette de dispositifs pour la RV
La réalité virtuelle :
Quelques sites sur les fabricants et distributeurs d’interfaces pour la RV
La réalité virtuelle : Les logiciels
• Principes :
• Quelques logiciels– FlowVR http://sourceforge.net/projects/flowvr– WalkinSide http://www.walkinside.com/– Unity3D http://unity3d.com/– Virtoools Dev http://a2.media.3ds.com/products/3dvia/3dvia-virtools/welcome/– NovaStudio http://www.vertice.fr/– AmiraVR www.mc.com/tgs– Quest3D http://quest3d.com/ démos : http://quest3d.com/index.php?id=15
Modélisation 3D
-Max,
-Maya,
-Softimage
Plug d’export
Logiciel de développement d’application 3D temps réel :
-Intégration de scènes et objets 3D
-Pilotage de périphériques : souris, manettes, joystick, volant, gants de données, visiocasques,..
- Mise en interactivité : mouvements de translation, de rotation, caractéristiques physiques,…
- Affichage en temps réel (affichage, sons, retour d’efforts,…)
Utilisation
- OnLine par Web Player
ou
- Offline
http://www.laval-virtual.orgL’événement français annuel sur la réalité virtuelleDu 9 au 13 avril 2014.Laval (Mayenne 53).
http://www.afrv.fr/Le site de l’Association Française de Réalité Virtuelle, Augmentée, Mixte et d’interactions 3D.
Les journées de l’Association Française de Réalité VirtuelleLaval, du 28/30 octobre 2014 à l’ESIEA (Ecole des Sciences et Technologies du Numérique).
La Réalité Virtuelle, la Réalité AugmentéePour terminer quelques références
Le SIGGRAPH (acronyme de Special Interest Group in GRAPHics) Vancouver (Canada) 10 au 14 août 2014http://s2014.siggraph.org/
http://www.siggraph.org/Le salon de référence sur l’image, l’image de synthèse, la 3D, les nouveaux médias , la RV, la RA :
De nombreux professionnels et experts s'y retrouventpour présenter leurs recherches et les progrès dans le domaine de l'infographie et la programmation graphique.
- Artistes et créateurs numériques et multimédia,
- Universitaires, enseignants et chercheurs dela spécialité,
- Industriels,- Les « médiateurs", depuis les institutions publiques jusqu'aux galeries et salons, enpassant par la presse et les sites Internet spécialisés.
- Les majors du cinéma;
La Réalité Virtuelle, la Réalité AugmentéePour terminer quelques références
Quelques exemples on line
• http://www.vhlab.itabc.cnr.it/flaminia/siti_archeo_villa.html
• http://www.gvn.chateauversailles.fr/• http://www.arte.tv/static/c4/formes/archi-
FR.htm• Paris virtuel
Application gratuite sur App. Store : Paris 3D Saga
http://paris.3ds.com/#Patrimoine/
Blog sur Paris 3D : http://blog.exalead.fr/2012/09/27/revivez-paris-en-3d-dassault-systemes-nous-raconte-lhistoire-fascinante-de-la-ville-lumiere/
• Le traité de réalité virtuelle sous la direction (tomes 1 à 4) de Philippe Fuchs, Bruno Arnaldi et coll - Presses de l'École des Mines de Paris 2010
• Comment la réalité peut-elle être virtuelle ? de Rodolphe Gelin – Éditions Le Pommier du savoir - 2006.
• Hors série décembre 2007 . Enjeux les Echos : Voyage dans les mondes virtuels
• Introduction to virtual reality de John Vince – Éditions Springer - Avril 2004.
• Understanding Virtual Reality - Interface, Application and Design de William R. Sherman et Alan B. Craig – Editions Morgan Kaufmann -Novembre 2002.
• La réalité augmentée :Techniques et entités virtuelles de J.M. Réveillac. Editions Hermès-Lavoisier - Septembre 2013.
• Référence cinématographique : le film Clone (2009) réalisé par : Jonathan Mostowavec : Bruce Willis , Radha Mitchell , Rosamund Pike
La réalité virtuelle :Pour terminer quelques références
Pour terminer Visite virtuelle (à ne pas confondre avec réalité virtuelle)
La visite virtuelle permet de simuler la visite d'un site, en utilisant un ou des panoramas, la plupart du temps sphériques ou cylindriques.
L'image représentant le site visité évolue dynamiquement, en interaction avec les mouvements du curseur (souris en général).
Une visite virtuelle est en général composée de plusieurs panoramas reliés entre eux par des liens ou « hot-spots ».
₋ Visite virtuelle du Ministère de la Culture Français : http://www.visite.culture.gouv.fr/
₋ Virtual tour d’Oxford http://www.chem.ox.ac.uk/oxfordtour
₋ Visite virtuelle du Louvre http://www.louvre.fr/visites-en-ligne
₋ Visite virtuelle de la Galerie des Glaces grâce au Google Art Project http://google.com/intl/fr/culturalinstitute/worldwonders
₋ Les bains municipaux de Strasbourg http://www.juste-pour-voir.net/20100510BainsVictoire/
Visites virtuellesQuelques liens de visites virtuelles
FIN
Olivier Bouet
