réalité virtuelle

U.E. – C2
Outils Numériques
Éléments sur la réalité virtuelle
et 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 soustendent.
La réalité augmentée : Définition
• 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 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…
La Réalité Augmentée :
Les domaines d’applications
•
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
Quelques sites sur la RV
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/
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 Interfaces
Interfaces haptiques – suite 2
Les interfaces manuelles motrices
Il s'agit d'interfaces spécialement dédiées à la main comme le gant de
données
Le 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 totale
le 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.org
http://www.scentee.com/
La réalité virtuelle :
Quelques sites sur les fabricants et distributeurs d’interfaces pour la RV
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 :
Les logiciels
•
Principes :
Logiciel de développement
d’application 3D temps réel :
Modélisation 3D
-Max,
Plug
d’export
-Maya,
-Softimage
-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,…
Utilisation
- OnLine par Web
Player
ou
- Offline
- Affichage en temps réel (affichage,
sons, retour d’efforts,…)
•
Quelques logiciels
–
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–
–
–
–
–
FlowVR
WalkinSide
Unity3D
Virtoools Dev
NovaStudio
AmiraVR
Quest3D
http://sourceforge.net/projects/flowvr
http://www.walkinside.com/
http://unity3d.com/
http://a2.media.3ds.com/products/3dvia/3dvia-virtools/welcome/
http://www.vertice.fr/
www.mc.com/tgs
http://quest3d.com/ démos : http://quest3d.com/index.php?id=15
La Réalité Virtuelle, la Réalité Augmentée
Pour terminer quelques références
http://www.laval-virtual.org
L’événement français annuel sur la
réalité virtuelle
Du 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 Virtuelle
Laval, du 28/30 octobre 2014 à
l’ESIEA (Ecole des Sciences et
Technologies du Numérique).
La Réalité Virtuelle, la Réalité Augmentée
Pour terminer quelques références
Le SIGGRAPH (acronyme de Special Interest Group in GRAPHics)
Vancouver (Canada) 10 au 14 août 2014
http://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 retrouvent
pour 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 de
la spécialité,
- Industriels,
- Les « médiateurs", depuis les institutions
publiques jusqu'aux galeries et salons, en
passant par la presse et les sites Internet
spécialisés.
- Les majors du cinéma;
Quelques exemples on line
• http://www.vhlab.itabc.cnr.it/flaminia/siti_ar
cheo_villa.html
• http://www.gvn.chateauversailles.fr/
• http://www.arte.tv/static/c4/formes/archiFR.htm
• Paris virtuel 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/
Application gratuite sur App. Store : Paris 3D Saga
La réalité virtuelle :
Pour terminer quelques références
•
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 Mostow
avec : Bruce Willis , Radha Mitchell , Rosamund Pike
Visite virtuelle
Pour terminer
(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 ».
Visites virtuelles
Quelques liens de visites virtuelles
₋ 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-enligne
₋ 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/
FIN
Olivier Bouet