Réalité augmentée : détails complets

La première section de cet article couvre les principes fondamentaux de la réalité augmentée (AR), y compris ce qu'elle est et comment elle fonctionne. Ensuite, à l'aide de nombreux exemples, nous examinerons les principales utilisations de la réalité augmentée, notamment la fabrication, les soins de santé, les jeux, l'éducation et la collaboration à distance. Nous discuterons également de la technologie, des logiciels, des applications et des équipements liés à la réalité augmentée. Cet article abordera également le pronostic commercial de la réalité augmentée et les problèmes et difficultés liés aux nombreux thèmes de réalité élargie.

Qu'est-ce que la réalité augmentée ?

Comprenons en détail la signification ou la définition de la réalité augmentée avant de plonger plus avant

L'intégration en temps réel d'informations numériques avec l'environnement de l'utilisateur est connue sous le nom de réalité augmentée (RA). Les utilisateurs de réalité augmentée (AR) rencontrent un environnement réel avec des informations perceptuelles créées superposées, par opposition à la réalité virtuelle (VR), qui produit un environnement complètement artificiel.

En utilisant la réalité augmentée, les utilisateurs peuvent recevoir plus d'informations ou voir des environnements naturels esthétiquement modifiés d'une manière ou d'une autre. Le principal avantage de la réalité augmentée (AR) est qu'elle combine avec succès des éléments numériques et tridimensionnels (3D) avec la façon dont les gens perçoivent le monde réel. La réalité augmentée a plusieurs applications, du divertissement à l'aide à la prise de décision.

Avec un appareil comme un smartphone ou des lunettes, la réalité augmentée (AR) fournit à l'utilisateur des éléments visuels, sonores et d'autres informations sensorielles. Pour offrir une expérience transparente où les informations numériques modifient la vision de l'utilisateur de l'environnement réel, ces informations sont superposées sur l'appareil. Une partie du monde naturel peut être masquée ou complétée par les informations superposées.

D'autre part, il existe des gadgets portables qui permettent aux utilisateurs de regarder du contenu en réalité augmentée. Les lunettes AR n'immergent pas complètement les utilisateurs dans des mondes virtuels comme le font les casques de réalité virtuelle. Les porteurs de lunettes peuvent ajouter ou superposer un objet virtuel sur un objet du monde réel, par exemple en plaçant des marquages ​​​​de réalité augmentée (AR) sur des machines pour indiquer les zones de réparation.

Le premier marqueur jaune qui a commencé à apparaître dans les matchs de football télévisés en 1998 a été l'une des premières utilisations commerciales de la technologie de réalité augmentée. Les appareils de réalité augmentée (AR) grand public les plus connus à l'heure actuelle incluent Google Glass, les jeux pour smartphones et les affichages tête haute (HUD) sur les pare-brise des automobiles. Mais de nombreuses autres entreprises, comme les soins de santé, la sécurité publique, le gaz et le pétrole, les voyages et le marketing, utilisent également la technologie.

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Éléments de RA

Nous avons 3 éléments majeurs dans AR qui prennent en charge l'ensemble de son fonctionnement et d'autres opérations :

• Matériel
• Logiciel
• Serveur distant

1. Matériel

Le matériel des systèmes de réalité augmentée comprend des processeurs, des périphériques d'entrée, des capteurs et des écrans. Ce sont de minuscules appareils portables qui contiennent des micro-superordinateurs. Ils ont de nombreuses parties différentes, y compris un processeur, une mémoire flash, une RAM, un GPS, un GPU, une connexion Wi-Fi et Bluetooth, et ils ont besoin de beaucoup de puissance de traitement.

Le processeur reçoit des informations provenant de capteurs situés à l'extérieur du dispositif de réalité augmentée sur la façon dont l'utilisateur interagit avec des objets dans l'environnement extérieur. Ces capteurs peuvent être l'accéléromètre, l'infrarouge ou le gyroscope sur un appareil mobile.

À l'extérieur de l'appareil, des caméras sont également positionnées pour balayer l'environnement et recueillir des données pertinentes. Les instruments qui créent des modèles numériques pour déterminer la bonne sortie utilisent ces informations. Les miroirs sont également utilisés pour améliorer la façon dont nos yeux perçoivent les images virtuelles.

Alors que seuls quelques gadgets de réalité augmentée sont équipés d'une variété de minuscules miroirs incurvés, très peu d'autres incluent des miroirs double face. Ce miroir a une surface qui renvoie la lumière d'un écran oculaire sur une caméra, et une autre surface qui renvoie la lumière d'un écran latéral sur l'œil. Un appareil mobile, un moniteur, des écrans montés sur la tête (HMD) ou des lunettes peuvent tous servir d'écran.

2. Logiciel

Le logiciel a un impact significatif sur le fonctionnement des appareils de réalité augmentée. Des applications basées sur la réalité augmentée sont développées à l'aide de D'Fusion et d'autres logiciels 3D spécialisés. Les graphiques virtuels qui couvrent l'image du monde réel sont créés à l'aide d'un logiciel 3D. Certains d'entre eux incluent StudioMax, AutoCad3D et Cinema 4D.

3. Serveur distant

Une base de données pour les images virtuelles numérisées est tenue à jour à l'aide d'un serveur cloud ou Web en plus du logiciel et du matériel. Les images virtuelles seront extraites de la base de données et envoyées à l'application demandeuse en réponse aux requêtes des applications de réalité augmentée.

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Avantages de la RA

Passons en revue certains des avantages et applications essentiels de la RA

• Alors que les environnements de jeu passent des royaumes virtuels à l'intégration d'expériences réelles où les joueurs peuvent s'engager dans des activités réelles pour jouer, la RA permet d'améliorer les expériences de jeu.
• Dans le secteur de la vente au détail, les clients peuvent utiliser l'application Internet d'un magasin pour visiter virtuellement les meubles avant d'effectuer un achat.
• Les publicités peuvent être intégrées au matériel AR pour aider les entreprises à faire connaître leur contenu plus largement aux téléspectateurs. La réalité augmentée peut améliorer l'expérience client en affichant des modèles 3D de choses aux clients et en les aidant à prendre de meilleures décisions en leur fournissant des visites virtuelles de produits, tels que ceux que l'on voit dans l'immobilier.
• Sans qu'il soit nécessaire que des spécialistes se rendent sur place, les techniciens de réparation peuvent être chargés à distance d'effectuer des réparations et des tâches de maintenance sur le terrain à l'aide d'applications AR. Cela peut être utile dans les régions où il est difficile d'arriver à destination.
• Dans l'éducation, la réalité augmentée est utilisée pour créer un programme commun. L'environnement réel de l'élève peut être recouvert de graphiques, de texte, de musique et de vidéo. Il a permis aux élèves d'utiliser des ressources de lecture interactives qui leur fournissent plus d'informations.
• La réalité augmentée aide à marquer les objets en temps réel et facilite la navigation avancée. Les données indiquant les directions de destination, les temps de trajet, les informations météorologiques et les conditions routières peuvent être affichées sur le pare-brise d'une voiture.
• AR peut être utilisé pour la navigation, offrant des informations sur les emplacements, les directions et les visites, en plus du placement de publicités sur le matériel AR.
• La formation à distance, la surveillance de la situation de santé et le diagnostic des patients peuvent tous être aidés par la réalité augmentée. Les chirurgiens reçoivent les données des patients via la réalité augmentée. De plus, il permet l'acquisition et la superposition de vidéos fonctionnelles et de dossiers d'imagerie des patients. Il est utilisé pendant les opérations, les procédures de récupération et les séances de formation pratique.

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Inconvénients de la RA

Comme nous avions passé en revue les avantages de la RA, passons également en revue certains des inconvénients de la RA

• La création et le maintien d'initiatives basées sur la technologie AR coûtent cher. De plus, la fabrication de gadgets basés sur la réalité augmentée coûte cher.
• La perte de confidentialité dans les applications basées sur la RA est une préoccupation.
• Les gens en RA perdent des événements importants.
• Le faible niveau de performance est une préoccupation qui doit être prise en compte tout au long du processus de test, et l'utilisation efficace d'appareils compatibles AR nécessite une formation de base.

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Types de RA

Passons en revue les types de RA, nous avons essentiellement quatre types de RA importants,

• Basé sur des marqueurs
• Sans marqueur
• Basé sur des projections
• AR basé sur la superposition

Passons en revue chacun des types AR mentionnés ci-dessus en détail

1. AR basé sur des marqueurs

Les images cibles (marqueurs) sont utilisées dans les applications AR basées sur des marqueurs pour positionner des éléments dans une zone. Ces marqueurs spécifient où le contenu numérique 3D sera affiché à l'intérieur du champ de vision de l'utilisateur. Les marqueurs ont servi de base aux premières technologies AR.

Pour superposer l'objet virtuel 3D sur un marqueur de motif d'image physique particulier dans un contexte réel, ces applications lui sont connectées. Pour générer sa géométrie, les caméras doivent balayer en continu l'entrée et définir un marqueur pour la reconnaissance du modèle d'image. L'objet virtuel n'apparaîtra pas si la caméra n'est pas correctement mise au point.

Par conséquent, un système de marquage d'images comprend plusieurs modules, notamment une caméra, une capture d'image, un traitement d'image et un suivi de marqueur, entre autres. De manière générale, il s'agit d'une méthode simple et peu coûteuse pour inclure des filtres via un programme unique afin de reconnaître des modèles particuliers via une caméra.

Instagram et Snapchat utilisent ce type de réalité augmentée à travers leurs filtres et leurs jeux à titre d'exemple. En conséquence, ce type de RA a déjà été intégré dans la vie quotidienne des gens car ce sont des activités sociales courantes.

2. AR sans marqueur

En comparant les caractéristiques existantes dans les données en temps réel, la RA sans marqueur, en revanche, permet le positionnement d'objets 3D virtuels dans l'environnement d'image réel. Alors que le logiciel de réalité augmentée fait le reste, ce type d'assistance dépend de la technologie de chaque smartphone, y compris l'appareil photo, le GPS et l'accéléromètre, entre autres.

L'absence d'un système de suivi d'objets dans ce modèle est le résultat des progrès actuels des caméras, des capteurs et des algorithmes d'IA. Par conséquent, il fonctionne à l'aide des informations numériques recueillies par ces capteurs, qui peuvent capturer un emplacement physique en temps réel.

La localisation et la cartographie simultanées (SLAM) sont le principal outil utilisé dans l'analyse sans marqueur pour analyser l'environnement et fournir des cartes appropriées pour le placement d'objets virtuels. Même si les éléments virtuels ne se trouvent pas dans le champ de vision de l'utilisateur, ils ne bougent pas lorsque l'utilisateur se déplace et l'utilisateur n'a pas besoin de numériser de nouvelles photos, le suivi d'image sans marqueur SLAM analyse l'environnement et développe des cartes indiquant où placer le virtuel objets en 3D.

Pour cette raison, cette technologie peut reconnaître des éléments ou des caractéristiques distinctives dans une scène sans être conscient de son environnement, comme des murs ou des intersections. Cette technique se distingue par son lien avec le résultat visuel saisissant de la fusion de l'infographie avec des photographies réelles.

La technologie utilise des informations basées sur la localisation pour déterminer quel matériel l'utilisateur obtient ou découvre dans une certaine zone et est utilisé dans les événements, les affaires et les applications de navigation, par exemple. Comme pour les téléphones portables, il peut utiliser des accéléromètres, des gyroscopes, des boussoles et des GPS.

3. AR basé sur la projection

Cette technologie est utilisée pour transmettre des données numériques dans un environnement statique ; la réalité augmentée basée sur des projets, par exemple, se concentre sur la présentation d'objets 3D virtuels dans l'environnement réel de l'utilisateur.

En raison du placement d'une caméra de suivi et d'un projecteur fixe à un endroit particulier, la réalité augmentée (RA) permet à l'utilisateur de se déplacer librement dans l'environnement de cet espace. En projetant de la lumière artificielle sur des surfaces planes réelles, cette technique sert principalement à produire des illusions concernant la profondeur, la position et l'orientation d'un objet.

Étant donné que les instructions peuvent être présentées dans une région spécifique, la réalité augmentée basée sur la projection, par exemple, est excellente pour rationaliser les activités complexes du commerce ou de l'industrie et supprimer les ordinateurs. De plus, en fournissant un retour d'information, ce système peut optimiser les procédures d'identification numérique pour les cycles de fabrication.

4. AR basé sur la superposition

La RA basée sur la superposition offre une vue "alternative" de l'objet en question en remplaçant complètement la vue d'origine par une vue augmentée de l'objet ou en ne la remplaçant que partiellement. Encore une fois, la reconnaissance d'objets est cruciale dans cette situation puisque, logiquement, le programme ne peut pas remplacer la vue originale par une vue améliorée s'il ne sait pas ce qu'il regarde.

Dans ce cas, une augmentation peut remplacer complètement ou partiellement l'objet d'origine. Dans l'exemple ci-dessous, les utilisateurs de l'application IKEA Catalog peuvent mettre à l'échelle un meuble virtuel et le placer sur l'image d'une pièce.

Les applications de la réalité augmentée par superposition incluent les jeux, le divertissement, l'éducation et le design industriel. La superposition AR, par exemple, peut être utilisée pour développer des jeux interactifs qui permettent aux joueurs de jouer dans des environnements réels ou de visualiser et d'interagir avec des modèles 3D en temps réel lors de la conception.

La technologie AR de superposition, en général, offre une approche intéressante et nouvelle pour combiner les environnements virtuels et réels, et elle devrait jouer un rôle plus important dans une variété de secteurs futurs.

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Équipement utilisé en RA

Une gamme d'outils et de gadgets est nécessaire au fonctionnement de la technologie de réalité augmentée (AR). Parmi les outils et gadgets les plus importants utilisés dans la réalité augmentée figurent ceux répertoriés ci-dessous :

• Périphériques d'affichage : pour présenter des objets virtuels dans l'environnement réel, les applications AR ont besoin d'une sorte de périphérique d'affichage. Ces gadgets peuvent inclure des écrans montés sur la tête comme des lunettes AR ainsi que des appareils électroniques portables comme des smartphones et des tablettes.
• Caméras : pour alimenter le système AR avec des photos d'environnements réels, des caméras sont utilisées pour les capturer. Ils peuvent être externes ou intégrés à un appareil.
• Capteurs : pour déterminer l'orientation, le mouvement et l'emplacement de l'utilisateur ou de l'appareil, des capteurs tels que des accéléromètres, des gyroscopes et des GPS sont utilisés. Les objets virtuels sont positionnés dans le monde physique à l'aide de ces informations.
• Des processeurs puissants sont nécessaires pour le traitement des images en temps réel et l'analyse des données dans les systèmes AR. Ces processeurs peuvent être intégrés à un produit ou logés dans un réseau basé sur le cloud.
• Ressources de développement logiciel : les kits de développement logiciel (SDK) pour la réalité augmentée (AR) offrent aux développeurs les ressources dont ils ont besoin pour créer des applications AR. Ces SDK peuvent être fournis avec des bibliothèques, des API et des utilitaires de développement.
• Systèmes de suivi : pour suivre correctement la position et l'orientation de l'appareil et de l'utilisateur dans le monde réel, des systèmes de suivi comprenant des marqueurs repères, des marqueurs basés sur la localisation et des systèmes de suivi basés sur des capteurs sont utilisés.
• Appareils haptiques : les appareils haptiques fournissent une rétroaction tactile pour offrir à l'utilisateur une expérience plus immersive avec la réalité augmentée.

Selon le type d'application et le degré d'immersion requis, plusieurs outils et gadgets sont utilisés en réalité augmentée. Nous pouvons anticiper des outils et équipements supplémentaires qui améliorent l'expérience AR à mesure que la technologie se développe.

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Applications de réalité augmentée

Les applications qui utilisent la technologie de réalité augmentée (AR) pour créer une superposition numérique sur le monde physique sont appelées applications de réalité augmentée (AR). Ces applications offrent aux consommateurs un moyen simple et facile d'interagir avec des objets virtuels et des informations.

Passons en revue certaines des applications essentielles de la réalité augmentée

• Pokemon Go : Il s'agit d'un jeu mobile amélioré par AR qui permet aux utilisateurs de capturer et de s'engager dans des combats réels avec des Pokémon virtuels.
• Snapchat : est un logiciel de médias sociaux qui permet aux utilisateurs d'ajouter divers filtres et lentilles de réalité augmentée (AR) à leur visage et à l'environnement qui les entoure, leur permettant de capturer des vidéos et des images originales et amusantes.
• Google Translate : une application appelée Google Translate utilise la réalité augmentée pour traduire instantanément du texte. Le programme traduira tout contenu écrit dans la langue souhaitée lorsque les utilisateurs pointeront leur appareil photo vers un panneau, un menu ou un autre texte écrit.
• IKEA Place est une application qui permet aux utilisateurs de placer des versions virtuelles de meubles IKEA en temps réel à l'aide de l'appareil photo de leur smartphone pour voir à quoi cela ressemblerait dans leur maison.
• Quiver : une application d'apprentissage qui utilise la réalité augmentée pour donner vie aux livres de coloriage. Le programme reconnaît l'image lorsque les utilisateurs colorient les pages et superpose une animation 3D dessus.
• Holo : avec l'aide de l'application Holo, les utilisateurs peuvent installer des hologrammes 3D de divers éléments n'importe où dans le monde réel pour créer des expériences amusantes et engageantes.
• Civilizations AR : Un logiciel éducatif appelé Civilizations AR utilise la technologie de réalité augmentée (AR) pour fournir des expositions interactives d'artefacts et d'occasions historiques, permettant aux utilisateurs de comprendre l'histoire d'une manière plus captivante et immersive.

Ce ne sont là que quelques-unes des nombreuses applications AR accessibles sur différentes plates-formes. Les futures applications AR seront probablement encore plus créatives et intéressantes à mesure que la technologie AR se développera.

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Meilleures plateformes de développement AR

Les développeurs peuvent choisir parmi une grande variété de plates-formes de développement de réalité augmentée (AR). Certaines des principales plates-formes de développement AR à l'heure actuelle sont répertoriées ci-dessous :

• ARKit : le cadre de développement ARKit d'Apple permet la création de logiciels de réalité augmentée (AR) pour les appareils iOS. Pour les utilisateurs d'iOS, les fonctionnalités d'ARKit, telles que la détection de plan, l'estimation de l'éclairage et le suivi des mouvements, facilitent la création d'expériences AR.
• ARCore : le cadre de développement ARCore de Google permet la création d'applications de réalité augmentée (AR) pour les smartphones Android. Il est simple de créer des expériences AR pour les utilisateurs d'Android grâce aux fonctionnalités de suivi de mouvement, de compréhension de l'environnement et d'estimation de la lumière d'ARCore.
• Vuforia : Vuforia de PTC est une plate-forme de développement AR qui permet aux programmeurs de créer des applications AR pour les lunettes intelligentes et les appareils mobiles. Les expériences AR complexes et immersives sont simples à réaliser grâce aux fonctionnalités de Vuforia, qui incluent la reconnaissance d'images, la reconnaissance d'objets 3D et la reconnaissance spatiale.
• Wikitude : Wikitude est une plate-forme permettant de créer des applications de réalité augmentée (AR) pouvant être utilisées avec des navigateurs Web, des lunettes intelligentes et des appareils mobiles. Wikitude simplifie le développement d'une variété d'expériences de réalité augmentée en proposant des outils tels que la reconnaissance d'images, la réalité augmentée basée sur la localisation et la détection d'objets.
• Unity : Un moteur de jeu bien connu qui facilite également la création de réalité augmentée. Les développeurs peuvent concevoir des expériences AR qui fonctionnent sur les plates-formes de bureau et mobiles à l'aide de Unity. Unity est une puissante plate-forme de création AR car elle offre des fonctionnalités telles que la modélisation 3D, la simulation physique et le rendu audio et vidéo.
• Maxst : plate-forme de développement d'applications de réalité augmentée, Maxst offre des fonctionnalités telles que l'identification d'objets 3D, le suivi immédiat et la reconnaissance d'images. Maxst permet aux développeurs de créer rapidement et facilement des expériences AR sur les plateformes Android et iOS.

Ce ne sont là que quelques-uns des meilleurs outils de développement AR actuellement accessibles. La meilleure plate-forme à utiliser dépendra des besoins particuliers de l'application AR en cours de création.

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Conclusion :

Nous avons découvert à travers cette réalité augmentée que la technologie permet la superposition d'objets virtuels sur des environnements ou des objets du monde réel. Il utilise une variété de technologies, notamment la reconnaissance d'objets, le suivi de la profondeur, le SLAM et le suivi des caractéristiques naturelles, entre autres. Ce didacticiel de réalité augmentée s'est concentré sur l'introduction de la RA, décrivant ses principes fondamentaux, décrivant sa technologie et discutant de ses applications. L'approche optimale pour les personnes intéressées par l'intégration et la création de la RA était la dernière chose à laquelle nous pensions.

J'espère que ce tutoriel vous a aidé avec la réalité augmentée : les détails complets . Si vous voulez dire quelque chose, faites-le nous savoir via les sections de commentaires. Si vous aimez cet article, partagez-le et suivez WhatVwant sur Facebook, Twitter et YouTube pour plus de conseils techniques.

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