Qu'est-ce que la réalité augmentée

Au cours des dernières années, il y a eu une croissance rapide de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle. Ces technologies aident le monde à comprendre des choses complexes en rendant la visualisation plus facile et efficace. Ils facilitent la visualisation de l'objet en 3 dimensions, ce qui crée non seulement une image virtuelle d'objets imaginaires, mais construit également des images 3D d'objets réels.

La première expérience de réalité virtuelle dans l'humanité est faite par Sutherland en 1968. Il a fait un énorme affichage de tête monté mécaniquement qui était très lourd et il a nommé comme «l'épée de Damoclès». Le croquis pour le même est donné ci-dessous.

Le terme «réalité augmentée» a été inventé par deux chercheurs de Boeing en 1992. Ils veulent analyser les pièces des avions sans les démonter.

Google a déjà lancé son ARCore qui aide à créer du contenu AR sur les smartphones. De nombreux smartphones prennent en charge ARcore et il vous suffit de télécharger l'application AR et de pouvoir en faire l'expérience sans aucune autre exigence. Vous pouvez trouver la liste des smartphones compatibles AR ici.

Plongeons dans le monde de la RA et de la RV en comprenant ces technologies et leurs différences.

Qu'est-ce que la réalité augmentée et en quoi est-elle différente de la réalité virtuelle?

La réalité augmentée est la vue directe ou indirecte en direct du monde physique réel dans lequel les objets générés par ordinateur sont placés à l'aide du traitement d'image. Le mot «Augmenter» signifie agrandir les choses en ajoutant d'autres choses. La RA introduit l'informatique dans le monde réel, vous permettant d'interagir avec des objets et des informations numériques dans votre environnement.

En réalité virtuelle, un environnement simulé est créé dans lequel l'utilisateur est placé à l'intérieur de l'expérience. Ainsi, la VR vous transporte vers une nouvelle expérience et vous n'avez donc pas besoin de vous y rendre pour voir un endroit, vous ressentez ce que c'est que d'être là. Oculus Rift ou Google Cardboard sont quelques exemples de VR.

La réalité mixte est la combinaison de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle dans laquelle vous pouvez créer un environnement virtuel et y ajouter d'autres objets.

Vous pouvez voir la différence entre ces technologies simplement en observant l'image et les définitions ci-dessus.

La différence la plus importante réside dans le matériel lui-même. Pour faire l'expérience de la réalité virtuelle, vous avez besoin d'une sorte de casque qui peut être alimenté via un smartphone ou connecté via un PC haut de gamme. Ces casques nécessitent des écrans puissants avec une faible latence afin que nous puissions observer le monde virtuel en douceur sans perdre une seule image. Bien que la technologie AR ne nécessite aucun casque, vous pouvez simplement utiliser la caméra d'un téléphone et la maintenir contre des objets spécifiés pour profiter à tout moment de la RA sans casque.

Outre l'utilisation d'un smartphone pour la RA, vous pouvez utiliser des lunettes intelligentes autonomes telles que Microsoft Hololens. Hololens est un verre intelligent haute performance qui intègre différents types de capteurs et de caméras. Il est spécialement conçu pour expérimenter la RA.

Cas d'utilisation de la réalité augmentée

Bien que la RA soit un jeune médium et qu'elle soit déjà utilisée dans une variété de secteurs différents. Dans cette section, nous examinerons quelques-uns des cas d'utilisation les plus populaires de la RA.

1. AR pour le shopping et la vente au détail: ce secteur utilise très largement la technologie AR. La RA vous permet d'essayer de regarder, des vêtements, du maquillage, des lunettes, etc. Lenskart, une plateforme en ligne d'achat de lunettes, utilise la RA pour vous donner une idée du vrai look. Le mobilier est également le meilleur cas d'utilisation de la RA. Vous pouvez pointer la caméra sur n'importe quelle partie de votre maison / bureau pour laquelle vous souhaitez acheter des meubles, elle affichera la meilleure vue possible en 3-D avec des dimensions exactes.

2. AR for Business: organisations professionnelles utilisant également AR qui permet l'interaction avec les produits et services. Les détaillants peuvent offrir aux clients de nouvelles façons d'interagir avec les produits, et les annonceurs peuvent toucher les consommateurs avec des campagnes immersives. Les entrepôts peuvent créer des navigations et des instructions utiles pour les travailleurs. Les entreprises d'architecture peuvent afficher des conceptions dans un espace 3D.

3. AR pour les médias sociaux: de nombreuses plates-formes de médias sociaux comme Snapchat, Facebook utilisent la RA pour mettre différents types de filtres. AR manipule vos visages numériquement et rend vos photos plus intéressantes et amusantes.

4. AR dans les jeux: en 2016, Pokemon Go devient le premier jeu AR viral. C'était tellement intéressant et réel que les gens sont devenus accro à ce jeu. Désormais, de nombreuses sociétés de jeux utilisent la RA pour rendre les personnages plus attrayants et interactifs avec l'utilisateur.

5. RA dans l'éducation: l' enseignement de sujets complexes à l'aide de la RA est l'une de ses capacités. Google a lancé une application de RA pour l'éducation appelée Expeditions AR, conçue pour aider les enseignants à montrer aux élèves à l'aide de visuels AR. Un visuel AR donne ci-dessous qui montre comment se déroule l'éruption du volcan.

6. AR pour les soins de santé: AR est utilisé dans les hôpitaux pour aider les médecins et les infirmières à planifier et à exécuter des chirurgies. Les visuels interactifs en 3D comme dans la RA offrent beaucoup plus pour ces médecins par rapport à la 2D. Par conséquent, la RA peut guider les chirurgiens dans des opérations complexes une étape à la fois et pourrait remplacer les cartes traditionnelles à l'avenir.

7. RA pour les organisations à but non lucratif: la RA peut être utilisée par les organisations à but non lucratif pour encourager un engagement plus profond autour de problèmes critiques et aider à construire l'identité de marque. Par exemple, une organisation souhaite sensibiliser le public au réchauffement climatique, puis elle peut faire une présentation sur ses impacts en utilisant des objets interactifs AR pour éduquer les gens.

Configuration matérielle requise pour la réalité augmentée

La base de toute technologie commence par son matériel. Comme décrit ci-dessus, nous pouvons expérimenter la RA sur le smartphone ou des lunettes intelligentes autonomes. Ces dispositifs contiennent de nombreux capteurs différents grâce auxquels l'environnement environnant de l'utilisateur peut être suivi.

Des capteurs tels que l'accéléromètre, le gyroscope, le magnétomètre, l'appareil photo, la détection de la lumière, etc. jouent un rôle très important dans la RA. Voyons l'importance et le rôle de ces capteurs dans la RA.

Capteurs de suivi de mouvement en réalité augmentée

1. Accéléromètre: Ce capteur mesure l'accélération qui peut être statique comme la gravité ou dynamique comme les vibrations. En d'autres termes, il mesure le changement de vitesse par unité de temps. Ce capteur aide l'appareil AR à suivre le changement de mouvement.
2. Gyroscope: Le gyroscope mesure la vitesse angulaire ou l'orientation / l'inclinaison de l'appareil. Ainsi, lorsque vous inclinez votre appareil AR, il mesure la quantité d'inclinaison et la transmet à l'ARCore pour que les objets AR répondent en conséquence.
3. Caméra: elle donne le flux en direct de l'environnement environnant de l'utilisateur sur lequel les objets AR peuvent être superposés. Outre la caméra elle-même, l'ARcore utilise d'autres technologies comme l'apprentissage automatique, le traitement d'image complexe pour produire des images de haute qualité et la cartographie avec l'AR.

Comprenons le suivi de mouvement en détail.

Suivi de mouvement en réalité augmentée

Les plates-formes AR doivent détecter le mouvement de l'utilisateur. Pour cela, ces plates-formes utilisent les technologies de localisation et de cartographie simultanées (SLAM) et d'odométrie et de cartographie simultanées (COM). SLAM est le processus par lequel les robots et les smartphones comprennent et analysent le monde environnant et agissent en conséquence. Ce processus utilise des capteurs de profondeur, des caméras, des accéléromètres, des gyroscopes et des capteurs de lumière.

L'odométrie et la cartographie simultanées (COM) peuvent sembler complexes, mais fondamentalement, cette technologie aide les smartphones à se localiser dans l'espace par rapport au monde qui l'entoure. Il capture des objets visuellement distincts dans l'environnement, appelés points caractéristiques. Ces points caractéristiques peuvent être un interrupteur d'éclairage, un bord de la table, etc. Tout visuel à contraste élevé est conservé en tant que point caractéristique.

Capteurs de localisation en RA

1. Magnétomètre: Ce capteur est utilisé pour mesurer le champ magnétique terrestre. Il donne au dispositif AR une orientation simple liée au champ magnétique terrestre. Ce capteur aide le smartphone à trouver une direction particulière, ce qui lui permet de faire pivoter automatiquement les cartes numériques en fonction de votre orientation physique. Cet appareil est la clé des applications AR basées sur la localisation. Le capteur magnétique le plus couramment utilisé est un capteur Hall, à l'aide duquel nous avons précédemment construit un environnement de réalité virtuelle utilisant Arduino.
2. GPS: Il s'agit d'un système mondial de navigation par satellite qui fournit des informations de géolocalisation et d'heure à un récepteur GPS, comme dans un smartphone. Pour les smartphones compatibles ARCore, cet appareil permet d'activer les applications AR basées sur la localisation.

Qu'est-ce qui rend la RA réelle?

Il existe de nombreux outils et techniques utilisés pour rendre la RA réelle et interactive.

1. Placement et positionnement des actifs: les actifs sont les objets AR visibles aux yeux. Pour maintenir l'illusion de la réalité en RA, les objets numériques doivent se comporter de la même manière que les vrais. Ces objets doivent être collés à un point fixe dans un environnement donné. Le point fixe peut être quelque chose de concret comme le sol, la table, le mur, etc. ou il peut être dans les airs. Cela signifie que pendant le mouvement, les actifs ne doivent pas être sautés au hasard, ils doivent être fixés à des points prédéfinis.

2. Échelle et taille des actifs: les objets RA doivent pouvoir évoluer. Par exemple, si vous voyez une voiture venir vers vous, elle part de petite et grossit à mesure qu'elle s'approche. De plus, si vous voyez une peinture de côté, elle est différente lorsqu'elle est vue de face. Ainsi, les objets AR se comportent également de la même manière et donnent l'impression d'être des objets réels.

3. Occlusion: ce qui se passe lorsqu'une image ou un objet est bloqué par un autre est appelé occlusion. Ainsi, lorsque vous déplacez votre main devant vos yeux, vous serez inquiet si vous voyez quelque chose alors que vos yeux sont bloqués par une main. De plus, les objets AR doivent suivre la même règle, lorsqu'un objet AR cache un autre objet AR, alors seul l'objet AR qui se trouve devant doit être visible en occluant l'autre.

4. Éclairage pour un réalisme accru: Lorsqu'il y a un changement dans l'éclairage de l'environnement, alors l'objet AR doit répondre à ce changement. Par exemple, si la porte est ouverte ou fermée, l'objet AR doit changer la couleur, l'ombre et l'apparence. En outre, l'ombre doit se déplacer en conséquence pour que la RA se sente réelle.

Outils pour créer de la réalité augmentée

Il existe des plateformes en ligne et des logiciels dédiés pour créer du contenu AR. Comme Google a son propre ARCore, ils fournissent un bon support à un débutant pour faire de la RA. En dehors de cela, peu d'autres logiciels de RA sont brièvement expliqués ci-dessous:

Poly est une bibliothèque en ligne de Google où les utilisateurs peuvent parcourir, partager et remixer des ressources 3D. Un actif est un modèle ou une scène 3D créé à l'aide de Tilt Brush, Blocks ou de tout programme 3D qui produit un fichier pouvant être téléchargé sur Poly. De nombreux actifs sont concédés sous la licence CC BY, ce qui signifie que les développeurs peuvent les utiliser dans leurs applications, gratuitement, à condition que le créateur soit reconnu.

Tilt Brush vous permet de peindre dans un espace 3D avec la réalité virtuelle. Libérez votre créativité avec des coups de pinceau en trois dimensions, des étoiles, de la lumière et même du feu. Votre chambre est votre toile. Votre palette est votre imagination. Les possibilités sont infinies.

Les blocs aident à créer des objets 3D en réalité virtuelle, quelle que soit votre expérience de modélisation. À l'aide de six outils simples, vous pouvez donner vie à vos applications.

Unity est un moteur de jeu multiplateforme développé par Unity Technologies, qui est principalement utilisé pour développer des jeux vidéo et des simulations à la fois en trois dimensions et en deux dimensions pour ordinateurs, consoles et appareils mobiles. Unity est devenu un moteur de jeu populaire pour la création de contenu VR et AR.

Sceneform est un framework 3D, avec un moteur de rendu basé sur la physique, qui est optimisé pour les mobiles et qui permet aux développeurs Java de créer facilement de la réalité augmentée.

Termes importants utilisés en RA et VR

1. Ancres: il s'agit d'un point d'intérêt défini par l'utilisateur sur lequel les objets AR sont placés. Les ancres sont créées et mises à jour par rapport à la géométrie (plans, points, etc.)
2. Atout: il fait référence à un modèle 3D.
3. Document de conception: un guide pour votre expérience de RA qui contient tous les actifs 3D, les sons et autres idées de conception que votre équipe doit mettre en œuvre.
4. Compréhension de l' environnement : Comprendre l'environnement réel en détectant les points caractéristiques et les plans et en les utilisant comme points de référence pour cartographier l'environnement. Également appelée conscience du contexte.
5. Points caractéristiques: il s'agit de caractéristiques visuellement distinctes de votre environnement, comme le bord d'une chaise, un interrupteur d'éclairage sur un mur, le coin d'un tapis ou tout autre élément susceptible de rester visible et placé de manière cohérente dans votre environnement.
6. Test de frappe: il est utilisé pour prendre des coordonnées (x, y) correspondant à l'écran du téléphone (fourni par un robinet ou toute autre interaction que vous souhaitez que votre application prenne en charge) et projeter un rayon dans la vue du monde de la caméra. Cela permet aux utilisateurs de sélectionner ou d'interagir avec les objets de l'environnement.
7. Immersion: le sentiment que les objets numériques appartiennent au monde réel. Une immersion interrompue signifie que le sens du réalisme a été brisé; en RA, c'est généralement par un objet qui se comporte d'une manière qui ne correspond pas à nos attentes.
8. Suivi intérieur-extérieur: lorsque l'appareil dispose de caméras et de capteurs internes pour détecter les mouvements et suivre le positionnement.
9. Suivi extérieur-intérieur: lorsque l'appareil utilise des caméras ou des capteurs externes pour détecter les mouvements et suivre le positionnement.
10. Recherche d'avion: processus spécifique au smartphone par lequel ARCore détermine où se trouvent les surfaces horizontales et verticales dans votre environnement et utilise ces surfaces pour placer et orienter des objets numériques
11. Raycasting : Projection d'un rayon pour aider à estimer où l'objet AR doit être placé afin d'apparaître dans la surface du monde réel d'une manière crédible; utilisé lors des tests de succès.
12. Expérience utilisateur (UX): Le processus et le cadre sous-jacent d'amélioration du flux d'utilisateurs pour créer des produits avec une convivialité et une accessibilité élevées pour les utilisateurs finaux.
13. Interface utilisateur (UI): les visuels de votre application et tout ce avec quoi un utilisateur interagit.