5 questions à se poser pour réussir son projet de réalité virtuelle

par Vincent | Juin 12, 2018 | Blog

5 questions à se poser pour réussir son projet de réalité virtuelle

En peu de temps, la réalité virtuelle a investi de nombreux domaines et a prouvé qu’elle était plus qu’un divertissement. Pour autant, elle n’est pas toujours facile à appréhender. Pour mener à bien son projet de réalité virtuelle, il est essentiel de se poser les bonnes questions.

#1 Veut-on être spectateur ou acteur ?

Il y a deux manières de vivre une expérience immersive.

D’abord, en étant spectateur. C’est le rôle de la vidéo 360°. Un format pensé pour l’immersif. L’utilisateur regarde une vidéo comme s’il était en son centre. Il n’interagit pas, il observe seulement, mais autour de lui.

Ensuite, il y a la réalité virtuelle qui permet d’être acteur de ses mouvements. Elle se vit contrôleur en main, détecteurs de position pointés vers l’utilisateur. Lorsque ce dernier s’avance ou se baisse, son avatar s’avance et se baisse dans le monde virtuel. C’est tout le corps qui est convié. L’utilisateur interagit avec ce qui l’entoure. L’immersion est totale et l’expérience tout à fait différente de la vidéo 360°. En somme, la vidéo 360° et la réalité virtuelle entretiennent la même différence que la vidéo avec le jeu vidéo.

#2 Quel contenu imagine-t-on ?

Tout le processus de production dépend du contenu. On peut choisir d’immerger le spectateur dans des scènes réelles. Dans ce cas, il faut passer par un tournage avec une caméra 360°, et imaginer une mise en scène adaptée à ce type de productions, car le tournage 360° a ses exigences. Il n’y a pas d’hors-champ en 360°. Il faut donc cacher l’équipe de tournage, et oublier les caméramans. C’est pourquoi, les films VR se contentent en général de caméras immobiles ou de caméras embarquées. L’autre solution est l’image de synthèse. Grâce à elle, on peut prévoir des mises en scènes plus libres qui évacuent les contraintes du tournage. Et pour faire de la réalité virtuelle, donc du contenu proche du jeu vidéo, c’est aussi par elle qu’on passera. Voici par exemple, une de nos productions en image de synthèse.

#3 Quelles sensations provoquer ?

Avec le choix du contenu, vous définissez aussi ce qui va faire de votre animation une expérience intéressante. Autrement dit : qu’est-ce qui va attirer le public vers votre animation ? Allez-vous leur vendre une expérience contemplative, ou une expérience à sensation forte ?

Les approches sont nombreuses. Vous pouvez vous contenter d’une simple immersion, dont le but est de transporter le public dans un ailleurs virtuel. L’essentiel est de veiller à ce que l’expérience soit en accord avec le but de l’opération. Que vous vendiez un produit, promouviez un évènement, ou communiquiez une marque, il faut rester cohérent dans votre approche. Attention alors à ne pas proposer quelque chose de trop extrême. En trompant le cerveau, l’immersif décuple les sensations bien plus qu’avec un film normal. C’est pourquoi il faut veiller à bien doser les effets.

© Photo by gordonplant, flickr

#4 Vers quels casques se diriger ?

Une fois le contenu établi, le choix du casque devient plus facile. On peut réduire toutes les gammes à trois catégories :

les casques reliés à machines ;
les casques avec smartphone embarqués ;
et les casques autonomes.

Pour une expérience de réalité virtuelle riche et interactive, on se dirigera vers des périphériques reliés à des machines : l’Oculus Rift, le HTC Vive, le Samsung Odyssey, le Playstation VR. Leur particularité ? Ils sont fournis avec des contrôleurs et des capteurs conçus pour une immersion corporelle. Ils se branchent à des PCs ou à des consoles (PS4), seules machines capables de générer du contenu lourd en temps réel.

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Oculus Rift : relié à un PC

En revanche, si on souhaite seulement offrir de la vidéo 360°, les deux autres types de casques sont tous tout designés. Imaginés pour du contenu léger, média vidéo ou images panoramiques, ils ont l’avantage de la mobilité avec un matériel facile à mettre en place. Les solutions embarquées sont des casques dans lesquels on insère son smartphone. Et les solutions autonomes, des casques seuls qu’il suffit d’endosser. Ni branchement, ni machine, ni manette, ni capteurs. Là où on perd en puissance, on gagne donc en accessibilité. Les casques offrant ce genre d’immersion sont nombreux. Citons les plus connus : le Samsung Gear, le Google Daydream View, l’Homido, le Cardboard, ou l’Oculus Go.

Oculus GO : casque autonome

Vous trouverez plus de détails sur la question dans notre article sur les casques.

#5 Quel dispositif mettre en place ?

Si l’utilisateur doit se déplacer, prévoyez un espace dédié à cet effet. La réalité virtuelle fonctionne avec des détecteurs de position qui forment une zone dans laquelle le joueur évolue. Prévoyez aussi un animateur. Son rôle est de veiller au bon déroulement de l’animation, en aidant chacun à endosser le casque et à s’acclimater avec le matériel. Dans des événements publics, ces précautions sont indispensables pour assurer le plaisir et la sécurité de tous.

À l’inverse, si vos utilisateurs n’ont pas besoin de se déplacer, invitez-les à s’asseoir. Les expériences VR pouvant être déstabilisantes, on comprendra qu’il faille les ménager. Prévoyez si possible, un fauteuil confortable, et pivotant pour que l’utilisateur puisse profiter au maximum du format 360°. Dans votre installation, rien ne doit venir entraver ses mouvements. Il serait dommage qu’il vienne se cogner ou se prendre les pieds dans un branchement en tournant sur son siège. C’est pourquoi les casques sans fils sont très pratiques et recommandés pour ce genre d’animation.

Si vous partez d’idées larges, ces questions peuvent aider à préciser votre projet. Elles ne viennent pas barrer vos idées, seulement leur donner une voie réalisable. C’est tout l’avantage des productions virtuelles, d’être faites sur-mesure.

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Tout ce qu’il faut savoir sur l’hologramme

par Vincent | Jan 23, 2018 | Blog

Tout ce qu’il faut savoir sur l’hologramme

Retrouvez nos réalisations d’hologrammes

Depuis que Jean-Luc Mélenchon a prouvé que l’hologramme pouvait prêter des dons d’ubiquité, on a vu pousser pléthore d’articles sur le sujet. L’hologramme est plus populaire que jamais, et ceux qui aimeraient l’utiliser pour leur événement ne manquent pas. Nous le voyons très bien dans le nombre grandissant des demandes qui nous sont adressées. Pour nous, pas de problème, car nous maîtrisons parfaitement l’art de l’hologramme. Mais vous, le maîtrisez-vous ? En d’autres termes : savez-vous vraiment ce qu’est un hologramme ? Quel en est le principe technique ? Quel type d’hologramme convient le mieux à tel ou tel projet ? Si non, ne cherchez plus les réponses, elles sont ici ! Nous vous disons absolument tout ce qu’il y à savoir dessus.

Il y a hologramme et hologramme

Avant de plonger dans les explications, déblayons un peu le terrain. Il y a actuellement deux techniques appelées hologrammes et aucune d’elles ne fait flotter une image en l’air. L’hologramme à la Star Wars appartient pour l’heure à la science-fiction. Car par principe physique, toute lumière a besoin d’être projetée sur un support pour être visible. Alors certes, il y a bien une technique d’ionisation de l’air, mais il serait inutile d’en parler ici car elle n’a rien à voir avec l’hologramme que l’on croise dans les salons ou sur les scènes.

Hé oui, ceci est un trucage. Yoda n’a jamais été holographié. (©LucasFilm)

Revenons alors à nos deux techniques qui sont :

L’holographie
Et le Pepper’s Ghost (ou fantôme de Pepper)

Disons-le de suite : la technique que vous connaissez, par laquelle Jean Luc Mélenchon a pu se dédoubler et Tupac renaître le temps d’un concert, est le Pepper’s ghost, bien différente de l’holographie (attention à ne pas confondre avec le ghost pepper qui est un piment !). C’est un glissement de sens qui nous pousse aujourd’hui à employer le terme « hologramme » pour ce qui est en fait un Pepper’s ghost.

L’holographie : capturer une image en trois dimensions

Les origines de l’hologramme

Étymologiquement, hologramme veut dire « écriture en entier ». En grec holos signifie « entier » et gramma « écriture ». Par définition donc, il désigne une technique par laquelle on inscrit une image en volume. Une photographie en 3D en somme ! Comme souvent, ce fût d’abord un rêve avant d’être une réalité. L’idée même d’une image en volume a été évoquée par Jules Verne dans son recueil le Château des Carpathes. Verne imaginait une cantatrice morte réapparaissant comme un spectre par un habile jeu de miroirs inclinés devant son portrait peint.

L’hologramme, le vrai, c’est quoi ?

Un véritable hologramme, tel que l’étymologie l’entend, est une image fixe inscrite en relief sur un support. Ce n’est devenu possible qu’à partir des années 60, avec l’apparition du laser.

À l’aide d’un verre de séparation, on scinde un laser en deux faisceaux. Tandis qu’un faisceau vise l’objet à holographier, l’autre vise la plaque photographique sur laquelle inscrire l’image de cet objet. L’interférence entre le laser et les ondes réfléchies par l’objet permet d’obtenir l’amplitude lumineuse de l’objet et donc d’inscrire une image en relief sur la plaque photographique. Il faut donc maîtriser deux propriétés physiques qui sont la cohérence lumineuse et l’interférence d’ondes de lumière. Notons que cette technique, bien qu’extrêmement complexe, permet seulement de créer des images en relief.

John Henry Pepper

Le fantôme de Pepper (ou Pepper’s ghost)

Quelle origine au Pepper’s ghost ?

En comparaison le fantôme de Pepper n’est pas compliqué, mais cela ne l’empêche pas d’avoir trouvé la voie du succès, et ce pour une raison évidente : il vient du théâtre et réunit d’emblée tous les critères pour plaire au domaine de l’événementiel. Pourquoi Pepper ? Simplement parce que l’invention nous vient de John Henry Pepper, scientifique anglais du 19e siècle qui en 1862 améliora une technique initialement imaginée par l’ingénieur Henry Dircks. Pour cette raison, on peut aussi l’appeler fantôme de Dircks.

L’hologramme : une histoire de fantôme

Le Pepper’s ghost dans les théâtres du 19e siècle fonctionnait de cette manière : on plaçait une vitre en biais devant une scène. Cette vitre reflétait une pièce cachée du spectateur dans laquelle se déplaçait un acteur déguisé en fantôme. Avec le double effet de reflet et de transparence de la vitre, le spectateur voyait apparaître ce fantôme sur la scène, lui-même un peu transparent. Rejoignant les innombrables techniques fantasmagoriques nées en fin de siècle, avec la fameuse lanterne magique (ancêtre du cinéma), le fantôme de Pepper s’est vite révélé être la meilleure technique pour faire apparaître des spectres sur scène.

Et aujourd’hui, dans quelles techniques retrouve-t-on le principe du Pepper’s ghost ?

Aujourd’hui on a recours au Pepper’s ghost dans beaucoup de domaines. Le principe ne se limite plus seulement au théâtre. Cette multiplication des usages est devenue possible précisément parce que la technique a évolué. Il ne s’agit plus du reflet d’une personne cachée dans une autre pièce, mais du reflet d’une projection. Sur ce principe simple, se déclinent trois techniques.

L’hologramme scénique à taille humaine

On place sur scène une vitre sur laquelle on projette une image. Il faut une bonne intensité lumineuse pour que le reflet soit de bonne qualité et qu’il n’ait pas l’air d’être un reflet. Si beaucoup utilisent une vitre comme support de projection, celle-ci n’est pas une obligation. On peut aussi utiliser un tulle. Soit un tissu très fin, si fin qu’il n’est pas visible aux yeux du spectateur mais suffisamment dense pour capturer la lumière projetée. Son grand avantage est sa maniabilité : plus léger, on peut l’enrouler et le transporter aisément.

Le cœur de l’illusion repose sur la profondeur qui existe entre le fond de la scène et l’hologramme. Sur scène, on peut tout à fait imaginer que des vrais artistes se produisent aux côtés de l’hologramme. Ils seront en fait derrière le tulle ou la vitre. Ce fût par exemple le cas pour le rappeur Snoop Dogg qui a pu rapper aux côtés de l’hologramme de Tupac.

L’hologramme vitrine

L’hologramme vitrine reprend le même principe mais dans un dispositif réduit. La technique est la suivante : dans un caisson, on dispose une vitre inclinée (2) sur laquelle on projette une animation par le haut (1). On comprend bien qu’un tel dispositif n’est pas fait pour la scène mais pour d’autres types d’évènements. Parce qu’il est accessible et qu’il ne nécessite rien d’autre qu’un socle et un contenu, on pourra s’en servir par exemple pour présenter un produit en magasin, mais pas seulement.

Tout est imaginable en fait : une exposition en salon pour communiquer sur un concept, une présentation de projet professionnel auprès de clients, une animation destinée au grand public dans un événement de rue, une mise en scène d’une mascotte en interne dans une entreprise, un divertissement en parc d’attraction pour faire patienter le public dans une queue, bref vous l’aurez compris, l’hologramme vitrine n’a pour limites que celles qu’on lui impose.

L’hologramme pyramide

Enfin l’hologramme pyramide présente une différence de forme. Il a plusieurs faces ! En multipliant les vitrines, il fait en sorte d’être observable sous plusieurs angles. Ainsi, on imagine bien qu’en lieu public (zone commerciale, salon) une pyramide sur un socle peut attirer l’œil de n’importe quel passant, peu importe d’où il vient. C’est donc le dispositif idéal pour présenter un concept ou un produit. Surtout lorsqu’on sait qu’il est possible de disposer un objet dans la pyramide et de l’habiller d’animations holographiques, ce que nous appelons du video mapping ; et qui fonctionne aussi avec l’hologramme vitrine !

Notons enfin qu’il existe un autre type d’hologramme. Les hologrammes hélices, dont le principe est tout à fait différent de pepper’s ghost. L’hélice holographique, nous en parlons ici.

Les règles à respecter pour créer un hologramme

Tous ces éléments techniques ne suffisent pas à produire une illusion parfaite. Il faut toujours respecter quelques règles pour créer un hologramme. On comprendra par exemple que dès que l’écran (vitre ou tulle) devient visible, l’illusion ne tient plus car le secret de l’hologramme est de voir une image projetée sans distinguer l’écran sur lequel elle l’est. L’effet est brisé dès lors qu’on projette une image trop grande qui dépasse les cadres de l’écran et qui apparaît alors comme un rectangle aux yeux du spectateur. On fera en sorte de ne jamais projeter d’informations qui viendraient embrasser la largeur de l’écran et ainsi révéler ses bords. Pas de décors de fond dans les hologrammes, uniquement des sujets rigoureusement délimités. De même, on fera toujours attention d’entourer le sujet d’espace négatif (noir) pour permettre au regard de se perdre entre l’hologramme et ce qu’il y a derrière. Ainsi, on aura du mal à projeter des images de personnes noires de peau, ou bien simplement vêtues de sombre. Le risque étant qu’ils se fondent avec le néant qui les entoure et qu’ils disparaissent en partie. Pour éviter cela, on jouera sur des couleurs claires et une lumière intense en contraste avec l’espace négatif. Si ces conditions ne sont pas respectées, l’illusion ne fonctionne plus et on dit alors que l’hologramme s’effondre.

Si l’hologramme fait appel à un principe vieux de plus d’un siècle, il n’en est pas moins une solution innovante dont nous n’avons pas encore exploité toutes les possibilités. Toutes ses déclinaisons d’utilisation nous le prouvent : l’hologramme peut être utilisé de mille et une manières et a un rôle à jouer dans tous les domaines. Nous-mêmes qui produisons du contenu pour hologramme, travaillons à chaque fois à des projets différents qui n’ont en commun que les conditions de diffusion évoquées plus haut dans cet article. Ce qui signifie que si la production dépend de nous, l’idée, elle, est ouverte à l’imagination du commanditaire. Bien sûr, nous pouvons faire fonction de conseillers au besoin. Mais en un sens, un hologramme appartient à celui qui l’imagine, et c’est sa singularité qui fait sa force. Un usage original peut vite faire d’un simple hologramme, une opération de communication exceptionnelle.

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La réalité augmentée centrée

par Vincent | Mai 4, 2016 | Blog

La réalité augmentée centrée

Si vous avez déjà testé la réalité augmentée, il y a de fortes chances que vous connaissiez déjà la réalité augmentée centrée. Il s’agit en effet d’une des utilisations les plus courantes, au même titre que la réalité augmentée panoramique.

Par contre, si la réalité augmentée ne vous dit pas grand-chose, je vous invite à lire cet (excellent ^^) article plus généraliste.

Alors qu’est-ce que l’on entend par réalité augmentée centrée?

La RA centrée s’appuie sur une technologie permettant, en temps réel, de reconnaître un marqueur dans un flux vidéo, et de déterminer sa position et son orientation dans l’espace. À partir de là, on va pouvoir afficher toute sorte d’information autour de lui, comme des légendes ou encore des objets 3D.

La RA permet de découvrir votre future maison sur votre bureau ou de tester votre prochain achat déco dans votre salon. Et, puisqu’il n’y a pas vraiment de limitations concernant le type de média s’attachant à votre marqueur, on peut s’amuser à imaginer des scénarios plus exotiques, comme animer des personnages dans un livre pop-up et, pourquoi pas, interagir avec eux.

la réalité augmentée existait déjà sur nos PCs

Historiquement, c’est une des premières applications de RA grand publiques, car elles ne nécessitent qu’une webcam et un PC — à l’époque, lointaine, où les smartphones n’existaient pas.

Cette capacité de représenter du virtuel dans le réel a assez tôt intéressé les forces de vente, qui y ont vu la possibilité de projeter leurs produits directement chez le client.
Concevoir une application RA centrée ne peut se faire sans une certaine compréhension de ses principes de fonctionnements. Il faut notamment maîtriser les méthodes numériques permettant de déterminer ce fameux repère spatial. Ces méthodes présentent certaines limites qu’il est nécessaire de connaître et d’anticiper.

Une histoire de point de vue

C’est la clé de la RA : connaître le point de vue exact de l’utilisateur.

Les technologies, logicielles et matérielles, sont suffisamment abouties pour déterminer ce point de vue à partir d’un simple flux vidéo, qu’il soit issu d’une caméra professionnelle, d’une webcam ou de votre smartphone.
La première étape de l’analyse consiste à reconnaître dans le flux vidéo un élément réel. Mais pour reconnaître un élément, il faut préalablement le connaître. L’application doit l’avoir caractérisé, pour pouvoir l’identifier dans l’image qu’on lui présente. On appelle cet élément un marqueur, je reviendrais dessus.

Un ordinateur reste un ordinateur, et ses méthodes sont purement mathématiques. La qualité de ses résultats dépend de sa puissance de calcul, d’une part, mais également de la qualité de ses paramètres d’entrée. Si l’on veut qu’il puisse reconnaître et positionner notre marqueur, il faudra lui fournir une vidéo de la meilleure qualité possible.
Cela passe d’abord par un éclairage correct : non, on ne peut pas faire de réalité augmentée dans la pénombre avec une caméra classique — ne rigolez pas, c’est du vécu.

La caméra doit être équipée d’un objectif de bonne qualité, avec une résolution de capture assez grande. De la HD — 1920×1080 —, c’est confortable.
Enfin, l’autofocus est un plus. En conservant la netteté de l’image, cette fonctionnalité permet une plus grande stabilité lors du calcul de l’orientation du marqueur.

Pour résumer, de bonnes conditions de prise de vue permettent d’obtenir une vidéo de qualité. Les smartphones dernières génération répondent de mieux en mieux à ces exigences pour faire de la réalité augmentée de qualité.

L’autre point important pour une application RA centrée réussie est la qualité du marqueur.

Les différents types de marqueurs

Une grande variété de marqueurs existent, tous créés pour répondre à certains besoins. Dans l’absolu, tout objet peut devenir un marqueur. Mais pour cela, il faut être en mesure de créer un programme capable de le reconnaître dans un flux vidéo et de calculer son orientation, et tout cela en temps réel. Faisons un tour non exhaustif des marqueurs les plus couramment utilisés, par ordre de complexité.

Le marqueur spécialisé

Cousin des QR-Codes, c’est LE marqueur historique de la RA centrée. Il est facilement reconnu et orienté par l’application, même sur des machines peu puissantes. C’est aussi, pour les mêmes raisons, celui qui offre les meilleurs résultats en termes de qualité de tracking.

Grâce à son faible coût de calculs, on peut facilement augmenter plusieurs marqueurs en même temps, avec un contenu différent pour chacun d’entre eux. Pour être détectés, ces marqueurs doivent être entièrement visibles. Cela implique que l’application risque de décrocher si la main qui manipule le marqueur passe en partie devant ce dernier.
Côté design, il passe rarement inaperçu, pour ne pas dire qu’il est carrément moche. Il s’intègre difficilement dans une communication visuelle soignée.
Ceci dit, son graphisme particulier permet d’éduquer rapidement l’utilisateur à reconnaître une expérience de réalité augmentée quand il en croise une. Par contre,
Si cet aspect graphique est gênant, on peut se tourner vers les marqueurs-image « classiques ».

Le marqueur image

Les outils RA permettent maintenant de reconnaître une image traditionnelle. C’est ce qu’il se passe quand l’application de réalité augmentée s’accroche à une couverture de magazine. Le visuel du marqueur est alors complètement maîtrisé, et il peut avoir une fonction dans le réel (panneau publicitaire, carte de visite, illustration dans un livre…).

Le marqueur devient alors un élément de communication à part entière. Il véhicule votre image.

Mais attention, toutes les images ne font pas de bons marqueurs. Quelques précautions sont à prendre et je ne peux que recommander de bien tester la détection avant la publication finale.

Les images ou illustrations destinées à être un marqueur doivent pouvoir être facilement caractérisables. On cherchera à avoir de la variation dans les teintes, du contraste et du détail. Les motifs répétitifs sont par contre à proscrire. Si l’on souhaite utiliser plusieurs images en tant que marqueurs, elles doivent bien marquer leurs différences pour faciliter la décision de la sélection. Attention également au fini du marqueur : une finition brillante ne facilitera pas la détection.
Les marqueurs images ont l’avantage d’être moins sensible à l’occlusion. Vous pourrez passer la main devant ou poser un stylo dessus sans trop de problèmes. Par contre, ils demandent un peu plus de puissance machine et peuvent générer un peu plus de décrochements que les marqueurs spécialisés.

Le marqueur objet

Une image n’est pas la seule chose que l’on peut caractériser. Un objet peut également servir de marqueur. Les algorithmes qui permettent ceci sont une simple évolution en 3 dimensions des algorithmes 2D des marqueurs images. Ces objets doivent donc présenter les mêmes qualités que pour les marqueurs image, à savoir des couleurs variées, du contraste et des détails. Là aussi, la finition est importante, car les reflets et les brillances de la surface de l’objet sont à éviter.

La plus grosse problématique de ce genre de marqueur reste qu’il faut posséder une version numérique 3D fidèle de l’objet. C’est la même chose pour une image, mais numériser une image est à la portée de tout le monde. Cela dit, bon nombre d’objets courants sont d’abord conçus sur ordinateur et possèdent du coup une version numérique 3D. Pour les autres, les scanners 3D permettront de créer ce modèle. Enfin, les imprimantes 3D permettent de prendre le problème à l’envers en imprimant un objet dont on a déjà la version numérique.

Le marqueur peut alors revêtir une fonction plus usuelle, comme un jouet, un meuble, une voiture…
Là encore, la puissance de calcul nécessaire fait un bond. Une telle application devient plus compliquée à faire tourner sur un smartphone. Mais les progrès dans ce type algorithme sont rapides, et le matériel évolue vite.

EBay is also looking for image recognition and augmented reality technology

Mettons-nous à la place du marqueur

Dans certains domaines, la reconnaissance numérique de forme est plus avancée.

Pensons entre autres, à la reconnaissance des visages, qui est une discipline qui est poussée par d’autres intentions que la réalité augmentée, mais dont on peut profiter dans une telle application.

Vous avez peut-être entendu parler de Masquerade, une technologie — et son application de démonstration — que c’est offert Facebook. Elle permet de détecter précisément un visage, que l’on déguise par un masque ou que l’on coiffe d’un couvre-chef. Des applications pour l’essayage de paires de lunettes ont déjà vu le jour en se basant sur ces techniques.
Des sociétés françaises sont allées plus loin avec de l’analyse faciale et de la reconnaissance émotionnelle. À l’origine destinée à être un outil de mesure pour de l’étude marketing, on peut aisément rattacher de la réalité augmentée évoluant au gré des émotions de l’utilisateur.
Toujours en donnant un peu de sa personne, il est possible de reconnaître le corps d’une personne et ses mouvements. La Kinect de Microsoft — périphérique de jeu de la console XBox — permet de faire de la capture de mouvement, du buste, des bras, des jambes et de la tête. De prime abord utilisé pour interagir dans un jeu, on peut, avec une pincée de créativité, détourner son utilisation pour retourner l’image de l’utilisateur augmentée.

L’avenir sans marqueur

C’est sûrement la prochaine grande étape de la réalité augmentée. Analyser, reconnaître et s’adapter à un environnement inconnu, pour injecter un contenu virtuel.

Laster technologies : les Google glass à la française

Nous n’en sommes pas si loin, car il existe déjà des scanners tridimensionnels, qui permettent de numériser des objets comme des statues. Alors, d’ici quelques années, peut-être que l’on pourra reconnaître une chaise, un canapé, tout son environnement, sans l’avoir préalablement caractérisé. En y associant l’intelligence minimum pour en déduire le comportement de votre application, la diffusion de la RA en sera facilité et son utilisation plus souple.

La réalité augmentée a déjà un vaste champ d’applications ludiques, commerciales ou professionnelles, et les opportunités de l’utiliser ne vont en être que plus nombreuses.

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Les concepts de réalité augmentée

par Vincent | Avr 21, 2016 | Blog

Les concepts de réalité augmentée

Le terme de Réalité Augmentée — ou son diminutif RA ou AR à l’anglaise — est fréquemment utilisé pour désigner une application permettant de visualiser un objet virtuel, ce dernier étant positionné sur la surface que l’on est entrain de regarder, au travers de son smartphone.

Mais limiter la réalité augmentée à ce type d’application est réducteur au regard des nombreuses possibilités qu’elle offre. Il est pertinent de bien en comprendre le concept pour en saisir ses nombreuses possibilités en tant qu’outil de travail, de communication ou de marketing.

Je préfère en effet le terme « concept » à « technologie », car la réalité augmentée n’est pas UNE technologie, mais plutôt la convergence de multiples technologies logicielles et matérielles associées pour enrichir notre vision du réel.

Risquons-nous à une définition :

« La réalité augmentée désigne des méthodes numériques permettant d’ajouter à notre perception du réel, une surcouche d’information contextuelle, en temps réel. »

Avec cette définition, on constate combien les limites sont floues.
Est-ce qu’un affichage de la vitesse d’une voiture sur le pare-brise est de la réalité augmentée ?
J’aurai tendance à dire non, car si en s’affichant sur le pare-brise, elle se superpose bien au réel, elle n’est pas issue de ce que voit le conducteur. Mais on pourrait dire que oui. C’est de la RA au stade embryonnaire, dans la mesure où on diffuse bien une information issue du réel : la vitesse de la voiture.
Cela dépend de l’interprétation.

En revanche, dès que le système va mesurer et afficher la distance du véhicule devant vous, il n’y a plus de doutes, nous sommes en présence de réalité augmentée. #RA-automobile

Attention, la réalité augmentée est souvent assimilée ou confondue avec la réalité virtuelle (RV).
Il faut bien noter la différence : avec la réalité augmentée, les utilisateurs restent en contact avec le monde réel, alors que la réalité virtuelle a pour objectif de les transporter ailleurs, dans un autre lieu.
Cet amalgame vient certainement du fait que l’on peut diffuser des objets virtuels via la réalité augmentée.

Sa force : enrichir par de l’information !

Nous, êtres humains, sommes dotés de 5 sens pour percevoir notre environnement. Si nous voulons « l’augmenter », il faut parvenir à enrichir cette perception par de l’information complémentaire. Voire la rendre interactive.

Pour l’odorat, le goût et le toucher, il est difficile de les agrémenter, faute de technologies et d’idées. Certains projets entrouvrent quelques portes pour des applications aux possibilités enivrantes : un groupe de recherche de l’UEC Tokyo (The University of Electrocommunications) a élaboré une surface interactive, baptisé « ClaytricSurface », dont la souplesse peut être ajustée à la demande. Mais pour le grand public, il faudra encore patienter un petit peu.

Pour l’ouïe, on note l’utilisation d’audioguides. Un outil très efficace pour compléter la visite d’un musée. Ils permettent d’enrichir l’information textuelle par une description orale, à la demande, qui peut être dans la langue du visiteur.
C’est là une des premières formes de réalité augmentée : simple et efficace.

Mais les évolutions de la réalité augmentée sont poussées par toutes les nouvelles technologies. Au travers de la vision numérique de l’utilisateur, il devient possible de lui diffuser de l’information.

Ces informations visuelles peuvent avoir différentes formes :

textuelles pour de la description ou de la légende
en image 2D comme de la photographie, du schéma, de l’image de synthèse
un objet ou une scène virtuelle 3D, qui vient s’intégrer dans l’espace réel.

Toutes ces informations peuvent être contenues dans l’application, mais également distantes si le périphérique est connecté. Elles peuvent être statiques, nous donnant des informations immuables comme la position d’une montagne, ou dynamiques, issues de l’information de capteurs divers, distants ou embarqués.

Mais le plus important et le plus intéressant : ces informations « s’accrochent » à la réalité, en se fixant et en suivant les mouvements des objets que l’on observe au travers de notre regard numérique.

Une technologie futuriste ?

Catégoriquement non.
Les technologies utilisées pour mettre en œuvre une application en RA ne datent pas d’hier. Elles sont élaborées et affinées depuis deux bonnes décennies.

Les exemples d’exploitations sont nombreux et s’appliquent à divers domaines. On peut citer par exemple, les HUD (Head Up Display), destinés à l’aviation militaire, avec toutes une gamme d’informations affichées comme les trajectoires, distances, etc.

Pour le grand public, utiliser sa webcam sur son PC afin d’afficher un objet sur son bureau est réalisable depuis longtemps. Mais l’intérêt du fouillis de son bureau — surtout du mien — et la commodité relative de mise en place brident les scénarios imaginables.

Le seul facteur qui la rend clairement accessible et exploitable maintenant, c’est la démocratisation des smartphones et des tablettes, petits bijoux de technologie à la puissance somme toute considérable.
Ils sont connectés. Ils intègrent de nombreux capteurs nous renseignant sur l’environnement réel de l’utilisateur : caméra haute définition, GPS, gyromètre, magnétomètre, gravitomètre, etc. ; et enfin, ils sont en mesure de diffuser l’information.

De ce seul appareil, nous pouvons obtenir le nécessaire pour bâtir les 3 piliers de la RA.

Les 3 piliers de la RA.

Je ne reviendrai pas sur le premier : l’information. Votre information : technique, didactique, divertissante, publicitaire, votre produit, votre scène, l’ensemble de vos médias à diffuser.

Le deuxième est le moyen de diffusion. Aujourd’hui, c’est majoritairement — pour les raisons que je viens d’évoquer — l’écran du smartphone.
Mais cela peut être également par projection, ou alors par diffusion sur une plaque de verre.

Enfin, le dernier pilier, le sujet de nos préoccupations, l’utilisateur. On veut connaître son contexte, sa situation, éventuellement son profil dans le cas d’une application commerciale. C’est le contexte qui va permettre de proposer et d’afficher l’information de manière optimale, filtrée. Filtrée en fonction de ce que regarde l’utilisateur si on considère le point de vue.

Pour tout nouveau projet de création d’une application RA, une analyse basée sur ces 3 piliers permet d’en définir les contours précis et de mettre en place un cahier des charges.

Les utilisations courantes de la réalité augmentée.

Le fait que presque tout le monde possède un smartphone dans sa poche et l’émergence d’outils de développement accessibles, orientés réalité augmentée, ont privilégié l’approche visuelle de la réalité augmentée.

L’utilisation la plus courante de la réalité augmentée, et celle qui l’a fait connaître au plus grand nombre, est sans aucun doute la réalité augmentée centrée. Elle consiste à ajouter à un marqueur réel, filmé par votre webcam, votre smartphone ou votre tablette, une scène en 3D temps réel. En général, cette scène est un simple objet 3D autour duquel on peut tourner. Mais on peut imaginer toute sorte de scène 3D plus ou moins complexe, statique ou animée, indépendante ou interactive. En fait, tout ce que vous avez déjà vu en 3D peut s’appliquer à ce scénario, à quelques contraintes d’échelles près.

Mais si cette utilisation convient parfaitement à de la présentation de produit ou autre maquette, son centre d’intérêt imposé par le marqueur ne permet pas d’augmenter notre environnement. C’est ici qu’intervient la réalité augmentée panoramique.
Pour les applications de réalité augmentée panoramique, nous avons besoin de connaître où le spectateur se situe, et dans quelle direction pointe son observation. À l’aide du GPS — ou autres systèmes nous permettant de trianguler sa position —, on le géolocalise, et avec les capteurs d’orientations, nous avons suffisamment d’informations pour enrichir le panorama qui est devant lui : RA panoramique.

L’impact fort de ces utilisations n’a pas échappé aux scénographes qui ont vite compris l’intérêt pédagogique et ludique de la réalité augmentée. Celle-ci a donc été intégrée à des installations interactives plus ou moins complexes. Une utilisation fréquente en scénographie, qui dérive directement de la réalité augmentée centrée, consiste à augmenter le flux vidéo d’une caméra fixe afin de transformer les passants en acteurs ou figurants d’une scène 3D plus ou moins interactive.

Réalité augmentée utilisation scénographie

La plus-value de la réalité augmentée.

À l’heure actuelle, la majorité des applications en réalité augmentée ont une approche ludique. Parce qu’elles attisent la curiosité et qu’elles sont simples à pratiquer, elles sont beaucoup utilisées lors d’opération événementielle — salon ou streetmarketing — et elles profitent d’une seconde vie audelà de l’événement.

Ceci est profitable d’un point de vue marketing et optimise l’investissement, car le shopper reste plus longtemps en contact avec le produit ou la marque, et partage facilement l’expérience avec son entourage.
Dans ce contexte, il est préférable d’assumer son côté divertissant sans prétendre à une application « pratique ». C’est par ce biais qu’Ikea, en mon sens, a bien abordé en vidéo sa communication autour de son application :

Par l’exploitation de la réalité augmentée, une entreprise se positionne, au moins dans sa communication, dans l’innovation numérique, auprès d’un large public : la fameuse génération Y qui a largement dépassé la vingtaine — … soupir…

Si la réalité augmentée permet encore aujourd’hui de se différencier, cela ne durera pas, du moins pas dans cette approche ludique.
De même que le web, les choses évoluent rapidement avec la RA. La société d’étude et de consulting Jupiner Research évalue son marché actuel à $247 millions en 2014, pour un marché en 2019 estimé à environ $2,4 milliards.

#EvolutionmarchéRA

Le proche avenir est sûrement dans les applications qui s’appliquent à reprendre les fondamentaux de la réalité augmentée, c’est àdire quand l’information, l’objet, le produit viennent s’inscrire de manière intéressante dans la réalité de l’utilisateur — et non plus quand l’objet apparaît simplement sur un marqueur, en plein écran, sans considération autre du contexte.
On l’aide ainsi à se projeter avec le produit et on l’incite par cette démarche à s’impliquer dans cette intégration — et j’ose souffler : acquisition.
Alors, l’interaction avec l’objet devient plus naturelle, car on tourne réellement autour. Plus besoin de souris, de clavier et de poste fixe. Il ne reste plus que l’écran du smartphone ou de la tablette.

Et cette dernière barrière de l’écran tend à disparaître. Les constructeurs ont bien compris que maintenir son smartphone reste l’ultime contrainte et qu’il faut se libérer les mains. On voit naître des projets de casques de réalité augmentée, grâce à des Google Glass ou autres HoloLens (Microsoft), qui permettent de projeter l’information directement sur le verre de lunettes. Et là, on ne parle plus de projets de recherche, mais de kits disponibles pour les développeurs, pour anticiper la commercialisation auprès du grand public.
Je réitère mon avertissement, ces casques ne sont pas à confondre avec des casques de réalité virtuelle comme le Samsung Gear ou l’Oculus, qui, même s’ils sont technologiquement proches, nous coupent de la réalité et nous projettent dans un monde virtuel.

Reste enfin la plusvalue « service » dans des applications utiles, qui ne se limitent pas à de la présentation, mais qui sont une aide pour l’utilisateur. De l’application « légère » pour la découpe d’un gâteau en X parts, au choix de la bonne taille du carton d’emballage en fonction du volume de son envoi, en passant sur des informations temps réel de son environnement proche. À l’instar des applications smartphones, les applications offrant un réel service ont les plus grands succès.

Cette réflexion plus « pratique » de la RA, associée aux possibilités « mains libres » des casques de RA, ouvre un vaste champ d’applications dans de nombreux domaines : l’éducation, la formation ou tout simplement le travail de tous les jours :

Imaginer un tutoriel pour changer une roue de voiture, où la procédure s’affiche directement sur et autour de la roue. OK, trop simple, alors pour le corps humain ?
#ChirurgieVirtuelle
La réalité augmentée en est à ses balbutiements et tout reste à inventer, comme l’était internet dans les années 90.

Imagination — prêt — partez !

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Réalité augmentée à taille humaine

par Vincent | Fév 9, 2016 | Blog

La réalité augmentée à taille humaine

La réalité augmentée est à l’honneur. De plus en plus d’applications sur smartphones ou tablettes permettent aujourd’hui d’immerger un objet virtuel dans la réalité de l’utilisateur, au travers d’une fenêtre, qui est l’écran. Dans ce cas, l’expérience devient “solitaire”…

Difficile de placer plusieurs personnes devant un smartphone ou une tablette.

Mais pour un événement indoor ou pour la scénographie d’une exposition, on peut passer à la dimension supérieure, et proposer une animation ludique et fascinante de réalité augmentée … à taille humaine.

Ce que j’entends par « taille humaine » ?
C’est lorsque le spectateur est filmé de plein pied, et qu’on intègre par vidéo-projection d’autres acteurs et éléments … virtuels. Comme exemple, voici les réalisations d’une agence londonienne – AppShake INDI – pour National Geographics :

ou encore :

Vidéos à retrouver respectivement sur la chaîne INDE et WWF International.

L’expérience utilisateur

Alors que le spectateur se balade dans une galerie commerciale ou une exposition, il se découvre sur un écran géant. On l’invite à se positionner par un marquage au sol à un endroit précis. Ce marquage peut être un simple encart textuel ou un élément de décor réel de notre univers virtuel. Oui je sais, ce n’est pas simple, on ne sait plus trop ce qui est réel ou virtuel. Mais c’est de ça que naît la magie de la réalité augmentée. On détecte alors sa présence dans cette zone, et on déclenche une séquence animée virtuelle par dessus.

Le virtuel est diffusé sur l’écran, par-dessus la retransmission caméra et donc par-dessus les spectateurs. Ainsi, on ajoute des personnages imaginaires par-dessus les spectateurs, ou de terribles dinosaures qui frôlent le public, bref tout ce que l’on veut en fait. Le public joue de cette présence, cherche à interagir indirectement, et en un mot : s’amuse.

Le principe général de la réalité augmentée à taille humaine

On doit réaliser dans un premier temps une série de séquences en image de synthèse pré-calculées, de 30 à 45 secondes qui seront jouées de manière aléatoire ou scénarisée avec une progression narrative.

Le point de vue de ces séquences respecte le point de vue de la caméra qui filme les spectateurs. Dans la majorité du temps, la caméra est positionnée au-dessus de l’écran, au centre, pour une vue plongeante.

Ce point de vue permet au public de s’observer de face, comme dans un miroir géant. En levant la tête vers l’écran, il lève la tête vers la caméra. Ce positionnement est important, car les spectateurs ont toujours une tendance naturelle à chercher la caméra, il est donc intéressant que le parcours du regard écran-caméra soit le plus court possible.

Cet effet miroir (le spectateur se voit bouger en direct) vient renforcer la sensation d’immersion en live. En positionnant la caméra virtuelle dans la même configuration que la caméra réelle, on obtient les images permettant de réaliser une composition en live. On intègre ainsi des acteurs virtuels dans la réalité du public, dans la même perspective. On comprend alors que l’incrustation est réalisée par-dessus la capture de la réalité, donc que nous ne pouvons pas faire passer les acteurs virtuels derrière les spectateurs. Il est judicieux de prévoir un cadrage et un positionnement du marqueur offrant un espace libre (surtout au premier plan) suffisamment important pour laisser évoluer notre mise en scène.

Cette même mise en scène doit être imaginée en adéquation avec le contexte. Les personnages ou animaux doivent venir par les côtés, ou à la rigueur par le devant de la scène, en face des spectateurs. Ils ne peuvent pas, par contre, arriver par derrière, au risque de passer au travers des spectateurs sur leurs trajectoires, ce qui visuellement risque de casser le côté immersif — sauf si l’on souhaite jouer avec cet effet et mettre en scène un univers fantomatique.

En revanche, nous avons de la liberté dans cet espace (au premier plan) pour habiller la mise en scène. Nous pouvons matérialiser le sol avec une surface de terre ou enneigée ou une surface d’eau. L’univers virtuel en devient plus riche et on peut en profiter pour que le jeu des acteurs virtuels soit plus complet en interagissant avec le décor.

L’installation matérielle

Pour mettre en œuvre cette animation, nous distinguons plusieurs composants distincts, qui sont la captation vidéo, son traitement et sa diffusion.

La captation :

Pour la captation vidéo, la caméra doit répondre à certaines contraintes liées à ce genre d’événement. Les caméras professionnelles, traditionnellement utilisées pour le tournage, ne supportent pas une longue durée d’utilisation de 8 à 12 h par jour. Elles surchauffent et les capteurs CCD peuvent (vont) en pâtir. On peut s’orienter vers un type de caméra particulier, initialement développé par les constructeurs pour des tournages de longue durée, comme les émissions de télé-réalité. Leurs composants sont prévus pour tourner 24/24H et diffuser un flux broadcast HD. Elle dispose d’une tête rotative pilotable à distance, ce qui permet d’affiner le positionnement du point de vue après l’installation et la fixation de la caméra. Bien entendu, une fois le point de vue ajusté, il ne devra plus bouger pendant toute la durée de l’événement. La qualité de la juxtaposition entre le point de vue réel et le point de vue virtuel est important pour une intégration cohérente et esthétique.

Le traitement :

La station graphique

Pour l’intégration, la composition et la diffusion d’un flux broadcast HD, il est nécessaire de prévoir une station graphique (PC) assez robuste pour réaliser l’ensemble de ces traitements relativement lourds lorsqu’on travaille sur du Live. En fonction du contexte du déploiement — lieu, structure du stand, durée d’utilisation, etc. — une bonne aération est à prévoir pour le refroidissement de la station, car elle va bien travailler. De même, l’informatique est sensible à l’empoussiérèrent qui étouffe les composants et amplifie la surchauffe électronique. Mais cela est vrai pour tout matériel dans un contexte hors bureau et domicile.

La station est composée :

D’une carte pour la capture du flux vidéo broadcast provenant de la caméra. Il faut sélectionner du matériel « ouvert », offrant un SDK (un kit de développement) pour pouvoir interagir directement sur le flux vidéo sans passer par un logiciel propriétaire.

Pour garantir une diffusion et une composition de qualité, il est préférable de générer des séquences non compressées et avec une information de transparence. Elles sont donc relativement lourdes en comparaison à un fichier vidéo numérique traditionnel. Pour remédier à cela, il faut prendre des disques durs avec suffisamment de capacité pour contenir l’ensemble de ces séquences imaginées, et rapides en lecture afin de pouvoir les lire en temps réel.

Un dernier composant essentiel est la carte graphique. Elle est responsable de la diffusion du flux final vers l’écran, mais elle est exploitée aussi pour la détection des spectateurs et la composition live des différents flux vidéos. En effet, au-delà du processeur traditionnel, on utilise les processeurs de la carte graphique, qui sont par définition, bien adaptés au traitement des images.

L’application de compositing live

L’application de compositing live est la pierre angulaire de l’animation de réalité augmentée à taille humaine.

Elle a de nombreuses responsabilités :

capturer le flux vidéo broadcast provenant de la caméra qui filme le public ;
détecter la présence ou non d’un ou plusieurs spectateurs dans la zone de marquage ;
précharger la séquence d’animation désirée — le choix de la séquence est effectué en fonction d’un scénario préétabli ;
composer le flux vidéo en incrustant la bonne séquence virtuelle sur la captation vidéo ;
diffuser le résultat à l’écran.

Comme vous l’aurez remarqué, j’utilise le terme de live et non temps réel, car il subsiste quelques millisecondes de décalage entre la captation et la diffusion. Elle est due aux différents traitements de détection et de composition réalisé par la station graphique. Néanmoins, ce retard est faible et ne sera perceptible que par les personnes les plus averties et attentives à ce phénomène.

La diffusion

La diffusion doit être large pour être vue avec du recul par un maximum de personnes. On peut exploiter un écran géant LED exploitable pour de la diffusion plein-jour, ou alors un mur d’écrans composés de 6 ou 9 écrans bien jointés. Le système de diffusion doit être en mesure de diffuser un flux vidéo broadcast HD.

Le point le plus délicat de l’installation pour effet bluffant, est d’avoir le même positionnement de la caméra réelle et virtuelle. On doit pouvoir connaître en amont de l’installation la position exacte de la caméra. Des tests sur la structure préalablement montée sont donc nécessaires pour affiner le calibrage, avant de générer la version finale des séquences. Il faut un minimum d’anticipation avant l’installation définitive, surtout si votre animation marque un événement à une date précise.

La mise en oeuvre artistique

Sur cette base de configuration matérielle et logicielle, on peut laisser libre cours à son imagination pour plonger les spectateurs dans un nouveau monde. Voici quelques pistes, mais je suis sûr que vous avez déjà quelques idées.

Choisir son univers

Il est possible de mettre en scène de nombreux univers dans cette animation. Ils peuvent être basés sur des personnages et des décors imaginaires ou réalistes.

On peut créer des personnages ludiques évoluant au milieu du public. Ils jouent entre eux, viennent saluer les spectateurs, font des cabrioles. Cette approche permet de s’adapter au contexte d’une animation, pour un événement donné.

Ainsi, on peut imaginer développer un thème “Halloween”, un thème de fêtes de fin d’année, ou autour d’un autre événement marketing – non, je ne sous-entend pas que Halloween est un événement marketing,….

On peut aussi jouer la carte de l’extraordinaire : Une rencontre avec des dinosaures ! D’abord, les dinosaures, c’est cool ! Ils fascinent autant les plus jeunes que les grands. Et en plus, leur succès permet de profiter de modèles 3D de qualité issus de bibliothèques existantes, ce qui fait du bien au budget.

Pensez à scénariser

Scénario est peut-être un grand mot, nous parlerons plus de progression dans l’animation. Il est intéressant de réaliser une série de séquences, qui se déclencheront dans un ordre précis, proposant une progression et un intérêt grandissant dans l’interaction et l’immersion du spectateur. Ceci permet de conserver la curiosité de la personne qui a pris le temps de s’arrêter et par effet boule de neige, d’ attiser la curiosité des autres passants.

Mettre en scène des séquences en réalité augmentée

La mise en scène concerne essentiellement l’animation des personnages ou des grosses bébêtes. On a moins de marge pour faire évoluer le décor qui doit garder une certaine rigidité, mais on peut tout de même jouer avec des éléments climatiques (la neige, l’orage, le vent,…) ou modifier la surface du sol (effondrement, vagues, lave,…).

Les personnages s’adaptent bien à de la captures de mouvement, pour leur donner vie rapidement.

Le jeu de l’acteur doit tenir compte de la mise en scène réelle et virtuelle. Mais le plus intéressant reste encore de jouer avec le positionnement potentiel des spectateurs, pour les interpeller et interagir avec eux. Des séquences de 30 à 45 secondes permettent un bon roulement des spectateurs sur le marquage.

Et l’arrivée de nouvelles personnes déclenche la séquence suivante, et la suite de l’histoire.

La génération des séquences

Une fois que tout est en place, on finit par générer/calculer les séquences pour alimenter l’application interactive. Cette génération se fait en fonction du point de vue de la caméra. Et si pour une raison ou une autre, la configuration physique de l’animation vient à évoluer, lors d’un déménagement de l’animation par exemple, il est toujours possible de régénérer rapidement les séquences pour s’adapter au nouveau contexte.

Et la réalité prend une nouvelle dimension.

Voilà, tout est prêt pour plonger le spectateur dans un univers virtuel où beaucoup de choses peuvent se passer. Les limites ne sont que celles de l’imagination. De l’interaction à la contemplation, de la surprise à l’étonnement, la réalité augmentée à taille humaine permet de voir les choses en grand, d’ajouter une dimension supplémentaire a votre événement.

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