Réalité augmentée: Explorer les frontières de la vision par ordinateur en réalité augmentée

Par Fouad Sabry

Qu'est-ce que la réalité augmentée

La réalité augmentée (AR) est une expérience interactive qui combine le monde réel et le contenu généré par ordinateur. Le contenu peut couvrir plusieurs modalités sensorielles, notamment visuelles, auditives, haptiques, somatosensorielles et olfactives. La RA peut être définie comme un système intégrant trois fonctionnalités de base : une combinaison de mondes réels et virtuels, une interaction en temps réel et un enregistrement 3D précis des objets virtuels et réels. Les informations sensorielles superposées peuvent être constructives ou destructrices. En tant que telle, il s'agit de l'une des technologies clés dans le continuum réalité-virtualité.

Comment vous en bénéficierez

(I) Informations et validations sur les sujets suivants :

Chapitre 1 : Réalité augmentée

Chapitre 2 : Réalité virtuelle

Chapitre 3 : Ordinateur portable

Chapitre 4 : Réalité médiatisée par ordinateur

Chapitre 5 : Réalité mixte

Chapitre 6 : Visiocasque

Chapitre 7 : Modèle augmenté par projection

Chapitre 8 : Interaction utilisateur 3D

Chapitre 9 : Apprentissage augmenté

Chapitre 10 : Lunettes intelligentes

(II) Répondre aux principales questions du public sur la réalité augmentée.

(III) Exemples concrets d'utilisation de la réalité augmentée dans de nombreux domaines.

À qui s'adresse ce livre

Professionnels, étudiants de premier cycle et les étudiants diplômés, les passionnés, les amateurs et ceux qui souhaitent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de réalité augmentée.

 

 

• Langue: Français
• Éditeur: Un Milliard De Personnes Informées [French]
• Date de sortie: 15 mai 2024

Aperçu du livre

Réalité augmentée

Explorer les frontières de la vision par ordinateur dans la réalité augmentée

Fouad Sabry est l'ancien responsable régional du développement commercial pour les applications chez Hewlett Packard pour l'Europe du Sud, le Moyen-Orient et l'Afrique. Fouad est titulaire d'un baccalauréat ès sciences des systèmes informatiques et du contrôle automatique, d'une double maîtrise, d'une maîtrise en administration des affaires et d'une maîtrise en gestion des technologies de l'information de l'Université de Melbourne en Australie. Fouad a plus de 25 ans d'expérience dans les technologies de l'information et de la communication, travaillant dans des entreprises locales, régionales et internationales, telles que Vodafone et des machines commerciales internationales. Actuellement, Fouad est un entrepreneur, auteur, futuriste, axé sur les technologies émergentes et les solutions industrielles, et fondateur de l'initiative One billion knowledge.

Un milliard de connaissances

Réalité augmentée

Explorer les frontières de la vision par ordinateur dans la réalité augmentée

Fouad Sabry

Copyright

Réalité © augmentée 2024 par Fouad Sabry. Tous droits réservés.

Aucune partie de ce livre ne peut être reproduite sous quelque forme que ce soit ou par quelque moyen électronique ou mécanique que ce soit, y compris les systèmes de stockage et de récupération d'informations, sans l'autorisation écrite de l'auteur. La seule exception est celle d'un critique, qui peut citer de courts extraits dans une critique.

Couverture conçue par Fouad Sabry.

Bien que toutes les précautions aient été prises dans la préparation de ce livre, les auteurs et les éditeurs n'assument aucune responsabilité pour les erreurs ou omissions, ou pour les dommages résultant de l'utilisation des informations contenues dans ce livre.

Table des matières

Chapitre 1 : Réalité augmentée

Chapitre 2 : Réalité virtuelle

Chapitre 3 : Ordinateur portable

Chapitre 4 : La réalité médiatisée par ordinateur

Chapitre 5 : Réalité mixte

Chapitre 6 : Casque de réalité virtuelle

Chapitre 7 : Infographie (informatique)

Chapitre 8 : Interaction utilisateur 3D

Chapitre 9 : L'apprentissage augmenté

Chapitre 10 : Lunettes intelligentes

Appendice

À propos de l'auteur

Chapitre 1 : Réalité augmentée

La réalité augmentée (RA) est une expérience interactive d'un environnement réel dans laquelle les objets qui résident dans le monde réel sont améliorés par des informations perceptuelles générées par ordinateur. Cette amélioration peut parfois avoir lieu à travers plusieurs modalités sensorielles, notamment visuelles, auditives, haptiques, somatosensorielles et olfactives. La réalité augmentée (AR) est également connue sous le nom de réalité mixte (MR). La réalité mixte et la réalité assistée par ordinateur sont liées à la réalité augmentée, mais les concepts sont pour la plupart équivalents les uns aux autres.

L'avantage le plus important de la réalité augmentée est la façon dont les éléments du monde numérique sont intégrés dans la perception du monde réel par une personne. Cela se fait non pas par la simple présentation de données, mais plutôt par l'incorporation de sensations immersives qui sont vécues comme étant une composante naturelle d'un environnement. À partir de 1992, avec le développement du système Virtual Fixtures au laboratoire Armstrong de l'armée de l'air des États-Unis, les premiers systèmes de réalité augmentée (RA) fonctionnels qui offraient aux utilisateurs des expériences immersives de réalité mixte ont été inventés au début des années 1990. La collecte et la diffusion de connaissances tacites est un autre domaine où la réalité augmentée a beaucoup de promesses inexploitées. La plupart du temps, les procédures d'augmentation sont effectuées en temps réel et dans des contextes sémantiques avec diverses parties de l'environnement. Parfois, des informations supplémentaires, telles que les scores, peuvent être superposées à un flux vidéo en direct d'un événement sportif. Ceci est fait pour que les téléspectateurs puissent vivre une expérience immersive complète. Cela réunit les avantages de la technologie de réalité augmentée et de la technologie d'affichage tête haute dans un seul package pratique (HUD).

Les impressions des utilisateurs sur leur environnement dans un environnement de réalité virtuelle (VR) sont entièrement formées à partir de données glanées dans le système. La vision de la réalité de l'utilisateur est améliorée grâce à l'utilisation de la réalité augmentée (RA), dans laquelle l'utilisateur se voit présenter des données supplémentaires créées par un ordinateur et intégrées dans des données obtenues du monde réel.

Un processeur, un écran, des capteurs et des périphériques d'entrée sont les éléments matériels essentiels d'une expérience de réalité augmentée. Ces éléments, qui comprennent souvent une caméra et des capteurs de systèmes microélectromécaniques (MEMS) tels qu'un accéléromètre, un GPS et une boussole à semi-conducteurs, font des appareils informatiques mobiles modernes comme les smartphones et les tablettes des plates-formes de réalité augmentée (AR) appropriées. Des exemples de tels appareils incluent les smartphones et les tablettes. Les guides d'ondes diffractifs et les guides d'ondes réfléchissants sont les deux types de guides d'ondes utilisés dans le processus de réalité augmentée.

Le rendu en réalité augmentée utilise une variété de technologies, telles que les systèmes de projection optique, les écrans, les appareils mobiles et les systèmes d'affichage portés sur le corps humain.

Un casque est un dispositif d'affichage qui se porte sur le front et qui peut être attaché à un harnais ou à un casque. Les HMD sont des pièces matérielles qui superposent le champ de vision de l'utilisateur avec des images du monde réel et des objets virtuels. Dans les casques d'aujourd'hui, les capteurs sont souvent utilisés pour la surveillance à six degrés de liberté, ce qui permet au système d'aligner les informations virtuelles sur l'environnement réel et de changer en réponse aux mouvements de la tête de l'utilisateur.

Les affichages de réalité augmentée (RA) peuvent être générés sur des appareils qui ressemblent à des lunettes. Les lunettes dans certaines versions sont équipées de caméras qui interceptent la vue du monde réel et réaffichent une version améliorée de cette vision via les oculaires.

Un affichage tête haute, parfois appelé HUD, est une sorte d'affichage transparent qui fournit des données aux utilisateurs sans qu'ils aient besoin de détourner leur regard de leurs vues normales. Les affichages tête haute ont été initialement développés pour les pilotes dans les années 1950 comme une forme précoce de la technologie qui sera plus tard connue sous le nom de réalité augmentée. Ces écrans projetteraient des données de vol de base dans le champ de vision du pilote, lui permettant de garder la tête haute plutôt que de regarder les instruments. Parce qu'ils sont capables d'afficher des données, des informations et des images simultanément avec la vision du monde réel de l'utilisateur, les dispositifs de réalité augmentée à proximité ont le potentiel de servir d'affichages tête haute portables. De nombreuses définitions de la réalité augmentée se concentrent uniquement sur le concept de superposition d'informations numériques sur le monde physique.

Le développement de lentilles de contact capables de montrer des images de réalité augmentée est maintenant une priorité. Ces lentilles de contact bioniques peuvent inclure des caractéristiques d'affichage implantées à l'intérieur de la lentille elle-même, telles que l'électronique intégrée, les LED et une antenne pour la connectivité sans fil. Cela permettrait aux lentilles de fonctionner comme des écrans. En 1999, Steve Mann a reçu un brevet pour le premier écran de lentilles de contact. L'appareil a été conçu pour être utilisé en conjonction avec des lunettes de réalité augmentée, mais le projet a finalement été abandonné. L'interface est conçue pour être contrôlée par l'utilisateur en clignant simplement des yeux. De plus, il est conçu pour être connecté au smartphone de l'utilisateur afin de regarder la vidéo enregistrée et de l'utiliser de manière autonome. Dans le cas où le projet serait un succès, l'objectif comprendrait une caméra ou un capteur à l'intérieur. Il a été spéculé que cela pourrait être n'importe quoi, d'un capteur qui détecte la lumière à un capteur qui détecte la température.

Mojo Vision a produit le premier prototype fonctionnel publié d'une lentille de contact en réalité augmentée qui ne nécessite pas l'utilisation de lunettes en relation avec elle, et la société a annoncé et démontré la lentille au CES 2020.

Sous la direction du Dr Thomas A. Furness III, le Human Interface Technology Laboratory de l'Université de Washington travaille à la mise au point d'un dispositif d'affichage personnel connu sous le nom d'affichage rétinien virtuel (VRD). Les patients atteints de dégénérescence maculaire (une maladie qui dégénère la rétine) ou de kératocône ont été choisis pour voir des images utilisant la technologie dans l'un des tests. Cela a été fait pour que les patients puissent mieux comprendre les résultats du test. Dans le groupe de la dégénérescence maculaire, cinq patients sur huit préféraient les images VRD aux images cathodiques ou papier. Ces patients pensaient que les images VRD étaient de qualité et de luminosité supérieures, et ils étaient capables de voir des niveaux de résolution égaux ou supérieurs à ceux des images CRT ou papier. Par rapport à leur propre correction, tous les patients atteints de kératocône ont pu résoudre des lignes plus petites dans un certain nombre de tests de lignes différents en utilisant le VRD. De plus, ils ont découvert que les images VRD étaient plus nettes et plus simples à examiner. À la suite de ces nombreux examens, il a été déterminé que la technique de l'affichage rétinien virtuel est sûre.

L'écran rétinien virtuel affiche des visuels qui sont visibles à la fois à la lumière naturelle du jour et à l'éclairage artificiel d'un espace. En raison de la haute résolution, du contraste élevé et de la luminosité élevée du VRD, il s'agit d'une option de premier plan pour une utilisation dans les écrans chirurgicaux. Cela en fait un choix privilégié pour une utilisation dans les expositions chirurgicales. Des tests supplémentaires indiquent qu'il existe une possibilité importante pour les personnes ayant une vision limitée de bénéficier de l'utilisation de la VRD comme technologie d'affichage.

L'EyeTap, également connu sous le nom de verre de génération 2, est une technologie portable qui permet à l'utilisateur de capturer des rayons de lumière qui traverseraient normalement la pupille de son œil au centre optique, puis de remplacer chaque rayon de lumière naturelle capturé par un rayon de lumière artificielle contrôlée par ordinateur.

Le verre de la quatrième génération

Un écran portable est un écran qui utilise un petit écran qui peut être tenu dans la main de l'utilisateur. À ce jour, toutes les solutions portables de réalité augmentée utilisent la vidéo transparente. Initialement, les marqueurs de repère étaient utilisés pour la réalité augmentée portable, sans avoir besoin d'écrans spécialisés tels que des moniteurs, des casques ou