Réalité augmentée et réalité virtuelle

Réalité augmentée et réalité virtuelle 

Réalité virtuelle 

La notion de réalité virtuelle est centrée autour de la perception. Ce n’est pas qu’une simple transposition du réel à l’écran, mais d’une technologie afin de promouvoir une immersion sensorielle totale dans un environnement 100% artificiel, un environnement créé par l’homme et la machine. Un exemple d’utilisation courante est un simulateur de vol, la personne est insérée dans un cockpit qui se veut être une reproduction exacte d’un vrai cockpit d’avion. L’utilisateur est ainsi projeté dans un monde totalement artificiel et sûr afin de se familiariser avec le comportement des instruments et de l’appareil en vol. (rslnmag, 2016) .

Vous l’aurez donc compris de part cet exemple que la réalité virtuelle est un environnement créé de toutes pièces par l’homme et la machine. Les masques actuels, tel que l’Oculus Rift pour n’en citer qu’un, proposent également de s’associer avec des éléments intermédiaires tels que des gants ou des manettes pour parfaire l’immersion de l’utilisateur. Nous avons pu constater que chez certaines personnes, l’utilisation de la réalité virtuelle pouvait provoquer une sorte de mal comparable au mal des transports, appelé Motion Sickness ou cinétose. Ce mal est dû à l’expérience de la vision, du son et/ou du toucher artificiellement créés qui déstabilisent notre cerveau.

Réalité augmentée 

La réalité augmentée, quant à elle, dissocie le réel du virtuel. En effet, il s’agit le plus souvent de rajouter une couche d’informations visiblement artificielle afin d’augmenter le contenu de notre réalité. Ici, au contraire de la réalité virtuelle qui consiste à créer un monde totalement artificiel, nous désirons obtenir plus d’information sur notre propre réalité. C’est une technologie qui crée une interaction entre une situation réelle et des données virtuelles. Ces données virtuelles sont donc superposées à la réalité grâce à des images ou des modèles en deux dimensions ou trois dimensions via l’intermédiaire de l’écran d’un smartphone, d’une tablette ou encore de lunette connectée. (rslnmag, 2016) Comme exemple d’appareil et d’application de réalité augmentée, nous pouvons prendre les fameuses Google Glass. Une application permettait, entre autres, grâce aux données GPS de l’utilisateur, de fournir les noms des montagnes, villes, villages, monuments, etc… qui se trouvent en face de son regard. (Google Glass Apps, s.d.) .

Différences AR / VR 

Maintenant que les aspects de réalité augmentée et de réalité virtuelle ont été éclaircis, il est beaucoup plus facile de se faire un point de vue sur leurs différences. En résumé, la réalité virtuelle crée un monde totalement artificiel. Dans un premier temps on pourrait se limiter au visuel grâce aux casques avec leurs écrans mais on nous immerge encore plus dans cet univers avec du son et même le toucher dans certain cas. Avec l’utilisation de capteurs sur l’équipement et sur la personne elle même, nous sommes capables de se déplacer et d’interagir avec quelqu’un d’autre présent dans ce monde au même moment, bien sûr nous pouvons également voir notre propre corps virtuel. De ce fait, il devient facile de se lancer un objet de l’un à l’autre et de l’attraper sans le faire tomber par exemple. La réalité augmentée quant à elle, ajoute du contenu digital à notre monde ou réalité pour reprendre ce terme. Avec l’utilisation d’un appareil qui fera l’intermédiaire entre nos yeux et ce que l’on voit, un logiciel ajoutera aux bons endroits le contenu augmenté. Comme appareil il ne faut pas obligatoirement se procurer la dernière paire de Google Glass, en effet, un simple smartphone ou une tablette nous permet de bénéficier de la réalité augmentée. Cette technologie peut aussi utiliser des moyens sonores en plus d’éléments visuels pour rendre l’expérience plus concrète.

Réalité mixte 

La réalité mixte peut être un peu plus compliqué à cerner aux premiers abords mais dans cette section nous allons essayer de l’expliquer au mieux. Ce principe de réalité veut abolir les frontières entre les mondes virtuels et réels, il s’agit d’intégrer des éléments virtuels sans pour autant démarquer les deux mondes. L’ordinateur holographique autonome HoloLens se prête parfaitement à ce concept, des hologrammes sont projeté sur des verres transparents et autorisent ainsi l’utilisateur de voir et également d’interagir avec ces éléments virtuels. Comme exemple nous pouvons prendre une simple table en bois carrée. Et sur cette table, avec l’utilisation des HoloLens, nous pouvons faire apparaître une colline avec des arbres et une petite maison au sommet, nous sommes même autorisés à rajouter des interactions, si nous voulons par exemple, modéliser l’environnement de la colline selon nos envies (enlever/rajouter des arbres, des maisons, des fenêtres, etc…). Ou encore un autre exemple peut être de voir la personne en projection holographique devant nous alors que cette dernière se trouve en réalité ailleurs devant un appareil de type Kinect (« Kinect, contraction de “kinetic” et “connect” désigne un dispositif électronique compatible avec le lecteur blu-ray / console de jeu Xbox One permettant de commander celui-ci vocalement et par gestes à l’aide des caméras et microphones qui le composent. La caméra intégrée au Kinect, peut aussi être utilisée avec l’application Skype, elle est capable de réaliser des vidéos HD (1080p). ») (homecine-compare, s.d.). Comme dit plus haut, ce concept est un peu plus compliqué à cerner. Ce qu’il faut retenir c’est que la réalité mixte tente d’insérer du contenu virtuel dans notre monde réel sans créer de frontière visible. (rslnmag, 2016)  .

Réalité augmentée dans le milieu sportif 

Quand nous parlons de réalité augmentée, nous pensons à une technologie récente dans son développement et son utilisation. Mais aussi surprenant que cela puisse paraître la réalité augmentée a été largement utilisé dans le milieu sportif, notamment par la NBA (National Basketball Association), NFL (National Football League) et MLB (Major League Baseball) afin d’aider au mieux les fans de sports à comprendre les subtilités de certains placements. La plupart des gens voient la réalité augmentée comme une technologie du futur mais nous aimons penser que c’est une innovation du présent. Depuis l’arrivée de l’application Pokémon GO, un enthousiasme certain pour la réalité augmentée est né, mais comme dit précédemment cette technologie n’est pas nouvelle. Dans ce chapitre nous allons passer à travers quelques exemples d’utilisation de AR dans le milieu sportif plus précisément. L’utilisation de la réalité augmentée a été vu pour la première fois par la masse d’une manière très subtile. En effet, en 1998 Sportvision a utilisé le système 1st and Ten Line afin d’ajouter une ligne jaune virtuelle pour connaître la position exacte de la première ligne de Down à atteindre pour l’équipe en possession du ballon, seul l’audience qui regardait le match via leur télévision ont pu observer cet ajout.

Mais l’exemple ci-dessus n’est pas la première utilisation de la réalité augmentée dans le milieu sportif. En 1996 le système FoxTrax (ou Glowing Puck) a été utilisé par la NHL (National Hockey League), grâce à des senseurs situés dans le palet le téléspectateur pouvait voir apparaître un halo de couleur bleu autour de ce dernier. Quand la vitesse du palet dépassait un certain seuil une trainée rougeâtre remplaçait ce halo bleu. D’une manière générale, ce changement ne fut pas très bien accepté par la communauté des fans de hockey. Certains y voyaient une amélioration dans le suivie du jeu tandis que beaucoup d’autres tendaient à dire que ce système distrayait le spectateur du jeu en soi et était considéré plus comme un gadget qu’une réelle amélioration. Quoi qu’il en soit, après le succès de la technologie 1st and Ten Line utilisé par la NFL, ce système fut amélioré par la suite afin d’être le plus stable et réel possible et également d’autoriser son utilisation par la populaire Skycam, la caméra aérienne qui permet une couverture du jeu directement au-dessus du terrain est visible par les spectateurs présents dans le stade. La NBA utilise également un système similaire au 1st and Ten Line de la NFL. Appelé Virtual 3, cette technologie permet de surligner l’arc des trois points si un joueur tente un tir dans sa portée. Ce visuel disparaît si le tir n’est pas réalisé. Cette couche digitale est faite de telle manière qu’elle ne cache pas les joueurs ou autres informations tout comme la ligne jaune des Downs pour la NFL. Des expériences en réalité virtuelle ont également été testées. Durant les play-offs de 2016, un partenariat entre Intel et la NBA a été établi. Une vidéo 360 degrés a été créée afin de rejouer les Slam Dunks (smash ou dunk) et autres beaux moments de jeu et permettre ainsi une immersion pour le spectateur presque total. Des idées de diffusion en direct via la réalité virtuelle ont également fleuries auprès des fédérations de sport. (huffingtonpost, 2016) En 2010, IBM a lancé une application en lien avec le tournoi de Tennis de Wimbledon. Elle permettait à l’utilisateur de s’orienter plus facilement sur le lieu du tournoi grâce aux données de géolocalisation. Ce logiciel pouvait nous renseigner sur une multitude de choses, de la longueur de la file d’attente pour le Champagne et les fraises à la crème au distributeur de billet de banque le plus proche. Cette application nous donnait aussi la possibilité de savoir le résultat du tournoi et même de voir des actions en direct des matchs. IBM a donc sorti une application qui permettait à l’utilisateur de « voir » à travers les murs. (The Telegraph, 2010) .

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Table des matières

1 Introduction
2 Contexte
3 Réalité augmentée et réalité virtuelle
3.1 Réalité virtuelle
3.2 Réalité augmentée
3.3 Différences AR / VR
3.4 Réalité mixte
3.5 Illustrations de dispositifs de AR et VR
4 Réalité augmentée dans le milieu sportif
5 Réalité augmentée et le cyclisme
6 Apports de la réalité augmentée dans les courses de cyclisme
6.1 Introduction
6.2 Spécificités
6.3 Conclusion
7 Outils de réalité augmentée
7.1 Introduction
7.2 Outils AR
7.2.1 ARPA
7.2.2 ARLab
7.2.3 DroidAR
7.2.4 Metaio
7.2.5 Vuforia
7.2.6 Wikitude
7.2.7 ARToolkit
7.2.8 LayAR
7.2.9 Kudan
7.3 Comparatif des outils de AR
8 Moteurs de jeux et logiciels
8.1 Android
8.1.1 Android Studio
8.2 iOS
8.2.1 XCode
8.2.2 AppCode
8.3 UWP
8.3.1 Visual Studio 2017
8.4 Unity Engine
8.4.1 Unity
8.5 Unreal Engine
8.5.1 Unreal Engine 4
8.6 Unity et Vuforia
9 Prototype
9.1 Introduction
9.2 Product Backlog
9.2.1 Use cases
9.2.1.1 Créer les différentes classes objets
9.2.1.2 Instancier les classes objets
9.2.1.3 Création de la carte 3D et implémentation dans Unity
9.2.1.4 Créer nos athlètes et les afficher sur la carte
9.2.1.5 Normalisation des données
9.2.1.6 Normalisation, problème d’origine
9.2.1.7 Définir la position des objets représentant les cyclistes sur la carte en 3D
9.3 Architecture des dossiers du prototype dans Unity
9.3.1 Dossier Materials
9.3.2 Dossier Plugins
9.3.3 Dossier Prefabs
9.3.4 Dossier Ressources
9.3.5 Dossier Scripts
9.3.6 Dossier Streaming Assets
9.4 Architecture du prototype dans Unity Editor
9.5 Images de l’application pendant son utilisation
10 Améliorations du prototype
11 Conclusions

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