La réaLité augmentée en

question

22 MARS 2010

Note

de Ve

ille n°

1

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La réaLité augmentée en question

Somm

aire

Contexte et définition

1page3

Les applications possibles

2page4

Enjeux et limites

3page7

La ra en queLques dates

Les aCteurs de La ra La ra en queLques Chiffres

Les smartphones, veCteurs de diffusion de La ra

L’arrivée de L’espaCe CommuniCant dans Les téLéphones Les données géoLoCaLisées, moteurs de La ra

2Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

Les verrous teChniques

perspeCtives futures

3

Contexte et définition1

La réalité augmentée, dans son acception communément admise, désigne les systèmes qui reviennent à superposer au monde réel, des éléments 2D ou 3D, virtuels, afin de compléter notre perception du monde, en temps réel. Dans ce système, qui donne à l’utilisateur une place à part entière, l’interaction entre son environnement et lui est constante.

La réalité augmentée (RA) – ou vision augmentée – permet de superposer des éléments fictifs ou réels que perçoit un utilisateur à l’aide de senseurs en tout genre, comme la caméra d’un téléphone mobile ou une webcam. A travers la RA, l’utilisateur bénéficie d’une augmentation de la quantité d’informations disponibles, ce qui contribue à enrichir la perception de son environnement au travers d’informations additionnelles. La réalité augmentée, qui superpose des couches d’informations « virtuelles» sur ce que l’on voit physiquement, se différencie de la « réalité virtuelle », qui elle, remplace complètement notre vision du monde réel par une reconstruction virtuelle de celui-ci.

Cette technologie qui permet la visualisation simultanée d’objets virtuels d’une façon naturelle dans un environnement réel, plonge l’utilisateur dans un monde hybride où la frontière entre le réel et le virtuel devient poreuse. A travers des technologies arrivées à maturité1 , la RA permet l’interaction rapide entre des bases de données et notre environnement physique. Ainsi, la RA transforme les lieux et les objets en objets communicants, capables de livrer des informations pertinentes. La visualisation des objets et lieux du quotidien est donc complétée par des informations supplémentaires, donnant aux utilisateurs de la RA la possibilité de naviguer dans leur environnement spatial d’une façon enrichie.

Considérée comme l’une des principales innovations numériques des années à venir, la RA investit une grande quantité de domaines, allant des jeux au domaine médical ou encore industriel, en passant par la localisation, les loisirs et le bâtiment. A noter que le concept de réalité augmentée peut être non seulement appliqué à la perception visuelle mais aussi aux perceptions olfactive ou auditive.

1Algorithmes informatiques en reconnaissance d’objets combinés à des processeurs embarqués aux puissantes capacités de calcul

Note de veille °1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

iPhone app par idrewukCertains droits réservés (licence Creative Commons)

queLques dates CLés Le concept de RA est apparu dans les années 1960, grâce aux travaux d’Ivan Sutherland, un ingénieur en informatique américain. Les années 1980 marquent, à leur tour, le développement des premières technologies de RA liées aux activités militaires. Les avions de combat bénéficiaient déjà d’informations en temps réel sur leur environnement. La décennie suivante a vu s’élargir le spectre d’activités en touchant directement la recherche médicale grâce au système d’imageries à ultrasons. Aujourd’hui, de nombreux domaines se sont emparés de cette technologie et ne cessent de l’améliorer.

Les aCteurs du marChé Les entreprises européennes s’avèrent leaders sur le marché de la RA. Notamment Renault qui présente depuis 2008 ses résultats et ses nouveaux modèles dans une salle truffée d’éléments virtuels. Total Immersion, une entreprise française en a fait son cœur de métier en développant des logiciels de RA utilisés partout dans le monde. Presselite ou encore Dassault Systèmes sont à la pointe dans cette technologie. Du côté de la recherche, plusieurs centres travaillent sur la RA comme le laboratoire IMAGINE dirigé par Renaud Keriven ou le CITU à l’origine d’une application dans le projet Terra Numerica. Le MIT (Massachussets Institute of Technology) a, pour sa part, élaboré un programme dénommé Sixth Sens.

Chiffres et données du seCteur

Le marché de la RA est très récent mais se compte déjà en millions de dollars. Bien qu’invisible il y a encore un an celui-ci promet d’être dynamique pendant les prochaines années si l’on en croit une étude de Juniper Research2 En effet, selon ce rapport, le marché de la RA s’établira à $732 millions en 2014, tiré par les applications de la RA sur les téléphones mobiles.

Les applications possibles2 Au niveau des usages, de nombreuses applications sont déjà expérimentées, d’autres, pas encore imaginées, ce qui laisse la part belle aux audacieux en termes de prototypes de navigation ou encore d’interactions sociales d’un nouveau genre. Les applications sont remarquables. En ce qui concerne le e-commerce, l’Institut allemand Fraunhofer a développé une cabine d’essayage virtuelle, un élément décisif d’aide à la décision dans l’acte d’achat.

Les principaux chiffres

$ 6 millions : revenus mondiaux des applications mobiles utilisant de la RA en 2008 (IAB research)$ 732 millions : revenus mondiaux de la RA en 2014 (Juniper Research)$ 350 millions : revenus mondiaux des applications mobiles utilisant de la RA en 2014 (AIB research)

4Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

2Juniper Research, Mobile Augmented Reality: Forecasts, Applications & Opportunity Appraisal 2009-2014.

Le domaine de l’édition (Robert Laffont, avec le concours d’Orange) a lui aussi révolutionné la lecture en déployant des ouvrages équipés de puces 2D délivrant des informations supplémentaires. Le cinéma, les jeux vidéo, l’automobile, l’aviation ou encore la visite de musées se sont penchés sur ce procédé révolutionnaire.

Par exemple, lors de Futur en Seine – manifestation des contenus numériques en Ile de France – il était possible de visiter le cabinet de travail de Charles V, dans le château de Vincennes grâce à une technologie appelée Héritage 3D. La RA a donc été une tendance lourde en terme de médiatisation durant l’année 2009. Elle était présente sur de nombreux salons internationaux comme Picnic en Hollande ou le SIGGRAPH Asia. La principale manifestation en France est le Laval Virtual.

Les smartphones, veCteurs de diffusion de La réaLité augmentée

Avec l’arrivée des smartphones équipés de caméras numériques, de puces GPS, d’accéléromètres et de compas électroniques, la téléphonie mobile ouvre la voie à de nouvelles possibilités pour la réalité augmentée. Se basant principalement sur les plateformes iPhone et Androïd, les applications RA se sont multipliées pendant ces derniers mois, surtout dans le domaine de la géolocalisation. Selon le cabinet d’études ABI recherche, le marché des applications mobiles utilisant la RA devrait exploser ces prochaines années, passant de $ 6 millions en 2008 à plus de $ 350 millions d’ici à 20143. Ces revenus proviendront essentiellement de l’achat d’applications, des abonnements et versions premium payantes et de la publicité, qui devrait attirer de plus en plus d’annonceurs du fait de la possibilité de géolocalisation.

QueLQues appLications de réaLité augmentée sur mobiLe

Layar – Moteur de recherche

Nomao – Moteur de recherche

Métro Paris (fr) – Navigation en ville

Guidage@6 (fr – labélisé Proxima Mobile) – Navigation en ville

Yelp – Navigation en ville

Wikitude – Guide culturel

TweetARound – Détection des personnes qui utilisent Twitter

Héritage 3D (fr) – Visualisation architecturale en 3D / Guide culturel

Weegoh – Réseau social et géolocalisation

FireFighter - Jeu en RA

3ABI Research, Augmented Reality: Adding Information to Our View of the World. NY, Octobre 2009

5Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

Augmented Reality neighbourhood par Arcy Norman Certains droits réservés (licence Creative Commons)

Les données géoLoCaLisées, moteurs de La réaLité augmentée

La ville est sans doute le terrain de jeu privilégié pour les applications utilisant la réalité augmentée. L’immense quantité d’informations et de données publiques et privées à l’échelle d’une ville – héritage historique, information sur les systèmes de transport, avis des consommateurs sur les restaurants – peut se superposer à la ville physique sur les écrans des téléphones. Dans ce sens, l’application Métro Paris, la plus vendue sur iTunes en France en 2009, a recensé des données sur les différents types de transport à Paris (bus, métro, tramway, taxis, vélib’) en plus de la localisation des spots wifi et des différents commerces. C’est donc d’une façon très intuitive - en pointant la caméra de son téléphone vers des lieux et objets - que les utilisateurs peuvent extraire de l’information sur leur environnement. L’ensemble de ces informations permet à l’utilisateur de se passer de l’utilisation de la cartographie (type GoogleMaps) pour naviguer dans la ville. L’utilisateur bénéficie d’une expérience spatiale enrichie grâce à la superposition des images captées par la caméra de son téléphone.

Mais la RA ne sera vraiment ce réservoir exceptionnel de services à haute valeur ajoutée économique et sociale, qu’à condition de surmonter les défis sous-jacents à ce type de contenu.

L’arrivée de L’espaCe CommuniCant dans Les téLéphones

Grâce au GPS et aux compas électronique, des moteurs de recherche utilisant la RA comme Layar ou encore Nomao permettent aux utilisateurs d’accéder à de l’information géolocalisée par la superposition de couches d’informations sur les images captées par la caméra des téléphones. La capacité des smartphones à reconnaître leur position et orientation (géolocalisation) permet d’associer des informations à des lieux précis et de les afficher de façon pertinente. A travers la caméra de leur téléphone, les utilisateurs vont donc pouvoir scanner leur environnement, en obtenant des informations qui s’affichent en surimpression sur leur écran sur les objets et lieux qui les entourent. Afin d’affiner les recherches d’informations, le navigateur de Layar compte plus de 176 filtres qui permettent de voir l’information par catégories : transports, divertissement, tourisme, réseaux sociaux…

Madrid nearest metro par orseCertains droits réservés (licence Creative Commons)

6Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

Les vérrous teChniques

La RA comporte ainsi un certain nombre de limites et de verrous. Tout d’abord au niveau technique, Ronald Azuma3 , chercheur à l’Université de Caroline du Nord et pionnier de la RA souligne que des règles fondamentales sont à respecter pour le fonctionnement d’un système de réalité augmentée : la combinaison du réel et du virtuel, le respect des contraintes d’intérativité et de temps réel, le respect de l’homogénéité et de la cohérence entre le monde réel et virtuel. En somme, il s’agit de problématiques de localisation, de visualisation et d’intéraction, lesquelles permettent une bonne synchronisation entre le réel et le virtuel.

Si dans leur grande majorité ces systèmes de réalité augmentée sont destinés à des environnements restreints et contrôlables - ce qui limite les problèmes technologiques de variation de luminosité, de gestion des occultations et d’alignement 3D - la réalité augmentée en milieu extérieur ajoute à ces difficultés, d’autres problématiques. Elle y ajoute une gestion des données géo-référencées et celle d’une double localisation : une localisation absolue via des balises et un système GPS ainsi qu’une localisation relative de l’utilisateur grâce à des capteurs de mouvements. En outre, des modèles 3D assez fidèles de l’environnement sont nécessaires pour éviter les bugs, ce qui n’est pas chose aisée lorsque l’on couvre de vastes territoires. En outre, le traitement de données aussi riches sur des terminaux mobiles qui ont des capacités limitées de stockage constitue un autre verrou technique complexe à lever.

D’autre part, à l’heure actuelle la technologie n’est pas encore parfaite en terme de confort d’utilisation. Elle tient encore du gadget et non d’un service parfaitement calibré. Comme le résume Hubert Guillaud4, la RA « n’améliore pas l’expérience utilisateur, au contraire, elle la complique». On ne lit pas non plus au quotidien un magazine face à sa webcam, et l’on ne marche pas non plus dans la rue avec nos mobiles tendus sous les yeux5. Et si l’apparition de lunettes de vision de réalité augmentée (comme celles de 3DVisor) compense ces problèmes en fournissant un outil plus adapté à la vie quotidienne de l’utilisateur, cet outil n’est pas encore grand public. La technologie n’est donc pas encore mature pour un usage massif mais certaines innovations ouvrent des perspectives.

3Madjid Maidi, thèse sur la Réalité Augmentée, 14 novembre 2007, page 20

5Chris Dannen, Put Your Phone Down: Augmented Reality Is Overblown, blog Fast Company, 2 novembre 2009»

7Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

4Hubert Guillaud, De la réalité augmentée à la réalité mixte

Enjeux et limites3

perspeCtives futures

Parmi les solutions à ces verrous, on trouve la réponse donnée par l’intégration de pico projecteurs et de caméras à des téléphones portables. Ces derniers, comme le démontre Pravanv Mistry, chercheur au MIT, à Boston, nous proposent une interaction inédite entre le virtuel et le réel, à travers son projet SixthSense. Cette technologie permet à l’utilisateur d’afficher le virtuel directement sur le réel lui même, sans avoir besoin d’écrans ou de lunettes spéciales. Ainsi notre propre main devient un clavier et nous pouvons prendre une photo en cadrant directement avec les doigts ou manipuler des éléments virtuels avec la main. Ce rapport «naturel» avec la réalité augmentée, rompt avec les problèmes d’ergonomie de la RA traditionnelle.

Citons aussi, dans cette perspective, le projet Sony PS3 Move présenté lors de la Game Developers Conference de San Francisco, à savoir une nouvelle manette s’inspirant du modèle de la Wii qui grâce à une caméra et un système d’enregistrement, bénéficie de la technologie de la réalité augmentée. La plateforme de Sony projette aussi de lancer très prochainement des logiciels, téléchargeables depuis la console, rendant possible le relief et la 3D sur PS3, ce qui permet des combinaisons intéressantes avec les outils de réalité augmentée.

Mais la démocratisation de la technologie de la réalité augmentée, entraîne des problèmes d’une nature tout autre. En effet, d’un point de vue éthique, plusieurs voix s’élèvent pour mettre en garde contre une utilisation abusive et sans garde fous, notamment sur le critère de liberté. En effet, en forçant notre regard sur certaines informations, la vision libre et naïve que nous aurions eue se trouve altérée, la technique orientant ici le regard. Marshall Kirkpatrick6, journaliste spécialisé dans les NTIC, rajoute qu’il faut se méfier des spam et du hacking. Mais de ce scepticisme actuel se dégagera un formidable écosystème de ressources et d’informations si l’on avance avec prudence vers cet avenir stimulant que nous offre la réalité augmentée.

6Marshall Kirkpatrick, Augmented Reality: 5 Barriers to a Web That’s Everywhere, blog ReadWriteWeb, 24 août 2009

8Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

agenda

25 mars : Présentation de l’étude Jitex sur le marché des jeux online en corée

1er avril : Petit déjeuner de présentation de «Economie des données personnelles» de F. Rochelandet

8 avril : Petit déjeuner de présentation de «Mainstream» de F. Martel

15 avril : Petit déjeuner numérique et développement durable

nnexesasourCes

Best of Micro, Plongez dans la réalité augmentée : La réalité augmentée, c'est quoi ?, Août 2009

Edouard Laugier, La nouvelle vague – 10 innovations, Le Nouvel Economiste, Janvier 2010

Mobile Marketing Watch, The Future Of Mobile Augmented Reality, Décembre 2009

Business Week, Augmented Reality Goes Mobile, Novembre 2009

G. Masserey, Interfaces Mobiles pour l'Environnement Réel Augmenté, Laboratoire

d’Informatique pour l’Entreprise et les Systèmes de Production. Lyon, 2005 – 2009

Guillaume Plouin, Les perspectives de la réalité augmentée, Août 2009

Xavier Debbasch, La réalité augmentée sur mobile, Janvier 2010

Blog Zero Seconde, Les trois catégories de la réalité augmentée, Janvier 2010

2ème journées de l’AFRV, La réalité augmentée en extérieur: enjeux et état de l’art, 2007

9Note de veille n°1 du 22 Mars 2010 : La réalité augmentée en question

a propos de think digitaL

Think Digital est le think tank de Cap Digital. Il est animé par Jean Baptiste Soufron et se compose de groupes de réflexion d’une

durée de 6 mois dont le sujet est proposé par les membres et validé par le BE et par Cap Digital. Chaque groupe organise divers

évènements et réunions donnant lieu à des échanges et des travaux lesquels aboutissent à la production de livrables. En cas d’intérêt

des membres, il peuvent être renouvelés sous une autre forme ou bien déboucher sur d’autres projets (autre groupes de réflexion,

appels à projets, livre blanc etc) et contribuer ainsi à la vitalité du think tank.

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