Le monde réussi de la RA, couche par couche

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Grâce aux innombrables (r)évolutions technologiques, la Réalité Augmentée s’invite de plus en plus dans nos vies. Qu’est-ce que c’est et quelles sont les possibilités qu’elle offre ?

La réalité augmentée (RA) intègre le monde virtuel dans le monde existant grâce à des couches superposées. C’est une grande différence avec la Réalité Virtuelle, où l’utilisateur entre dans un monde totalement virtuel grâce à un casque. La RA nécessite également un appareil pour superposer la réalité. Pour de nombreuses applications, des tablettes ou des smartphones puissants suffisent à superposer le monde virtuel au monde réel. Pensez à l’immensément populaire chasse aux Pokémon. D’autres applications permettent de créer la RA par le biais de lunettes. Plusieurs marques importantes, telles que Google et Apple, devraient commercialiser de telles lunettes dans un avenir proche.

Début de la RA

Sensorama, vous connaissez ce nom ? Très probablement pas, bien que l’appareil pompeux soit au cœur de la Réalité Augmentée. Le spectateur a pu expérimenter, en plus d’un film en 3D, des sensations d’odeur et de vent dans le visage. C’était en 1962. Au cours de cette année fructueuse, la Hughes Aircraft Company a mis au point l’Electrocular, l’un des premiers écrans montés sur la tête. L’Electrocular donnait aux pilotes des informations via un signal TV sur un oculaire.

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Source : Researchgate Creative Commons — Attribution 4.0 International — CC BY 4.0

L’informaticien Ivan Sutherland a franchi une étape évolutive cruciale en 1968 avec son casque. Même si son « Épée de Damoclès » était extrêmement lourde, elle permettait aux utilisateurs de pénétrer dans un espace virtuel grâce à des graphiques générés par ordinateur et à un écran large.

À partir des années 1970, les dispositifs ont commencé à diminuer sous l’influence du Videoplace de Myron Krueger, du Kinect de Microsoft et d’autres systèmes informatiques portables tels que EyeTap, capables de superposer du texte et des images au monde réel. L’amélioration des performances des ordinateurs dans les années 1990 a permis des avancées majeures dans les applications industrielles et militaires de la RA. Par exemple, BARS (Battlefield Augmented Reality System) du laboratoire de recherche navale américain a participé au développement de systèmes portables pour les soldats.

RA depuis 2000

Le monde commercial a compris depuis longtemps le potentiel de la RA dans diverses applications.

Au début de ce millénaire, la RA s’est surtout développée dans des secteurs moins évidents comme celui du sport. Hawk Eye a fait sa première apparition en 2001 lors d’un match de cricket. La trajectoire d’une balle est enregistrée par des caméras, puis placée en superposition numérique sur une image réelle. La VAR, très contestée dans le football, est un autre exemple, bien que plus récent, de la RA dans le sport.

Le monde commercial a compris depuis longtemps le potentiel de la RA dans diverses applications. Par exemple, il est possible d’envoyer aux téléspectateurs de matchs sportifs des messages personnalisés via les bordures d’un terrain de football. Le secteur automobile a également rejoint le mouvement. BMW a transformé un magazine en une scène en direct pour la présentation d’un nouveau modèle, simplement en tenant la page devant une webcam.

Le monde du jeu a logiquement adopté la technique, en introduisant l’EyeToy (PlayStation) en 2003. Selon PlayStation, c’était une première approche dans le monde de la RA. Microsoft s’y est essayé avec Kinect, sans succès, et vers 2010, l’intérêt s’est estompé, d’autant que les développements de la RV ont pris un envol considérable en termes de jeux.

Où se trouve la RA aujourd’hui ?

Aujourd’hui, les développements de la réalité augmentée concernent principalement le monde des affaires. Microsoft a revitalisé Kinect sous le nom d’Azure Kinect et l’utilise dans le cloud Azure. D’autres parties de la technologie ont été utilisées dans le développement des lunettes RA HoloLens. Aujourd’hui, elle est déjà utilisée dans de nombreux contextes industriels. Même sur la station spatiale internationale SSI, les lunettes jouent un rôle.

ar hololens
En pratique, l’Hololens de Microsoft n’a pas un champ de vision RA aussi large que l’illustration le suggère.

Deux grands concurrents travaillent au développement de lunettes RA. Google commencera les tests en vie réelle avec les lunettes en août. Le grand public n’aura pas accès tout de suite. Le géant de l’informatique ne fixe pas de date de sortie, car il veut éviter une débâcle comme celle des Google Glass. Ce concept a échoué il y a plusieurs années en raison de problèmes de confidentialité et des performances techniques décevantes des lunettes. De plus, le rayonnement des lunettes si proches de l’œil était un problème. Le fait que ces lunettes n’avaient pas un but concret à l’époque est encore plus important.

Les lunettes RA d’Apple sont particulièrement attendues. Toutefois, même ces lunettes RA ne sont pas attendues avant 2024, car Apple pourrait d’abord sortir une version actualisée de son casque RV en 2023.

Fonctionnement

La Réalité Augmentée fonctionne en reconnaissant l’environnement grâce à des lunettes AR, des smartphones ou d’autres appareils. Cette reconnaissance peut se faire de deux manières : avec ou sans marqueur.

Les applications de RA basées sur des marqueurs utilisent des points de référence dans un espace déterminé. Ces marqueurs déterminent où l’application doit placer le contenu numérique 3D dans le champ de vision de l’utilisateur. Les premières applications de la RA étaient basées sur cette technologie. Pour que la RA fonctionne sous cette forme, la caméra doit être constamment focalisée sur le marqueur. Les filtres dans les médias sociaux en sont un exemple.

Les applications de RA sans marqueur placent des objets 3D virtuels dans l’environnement de l’image réelle en examinant divers paramètres en temps réel. Cette forme de pilotage se fonde sur le matériel d’un smartphone ou d’une tablette, comme un appareil photo, un GPS ou un gyroscope. Le logiciel de RA complète le tout. Aucun suivi d’objet n’est nécessaire dans ce système. ARKit (Apple) et ARCore SDK (Google), entre autres, ont rendu la RA disponible sur leurs appareils intelligents. La RA sans marqueur peut être divisée en quatre catégories :

  • La RA basée sur la localisation utilise l’emplacement d’un utilisateur pour ajouter ensuite des images virtuelles à l’écran. Le jeu Pokémon Go en est l’une des applications les plus connues.
  • La RA basée sur la projection place l’utilisateur dans une pièce spécifique équipée d’un projecteur fixe et d’une caméra de suivi. Grâce à cette technologie, il est possible d’effectuer des tâches complexes dans le commerce ou l’industrie sans ordinateur, car les instructions peuvent être placées directement sur le produit ou la machine. En même temps, cette technologie peut donner un retour d’information pour optimiser les cycles de production.
  • La RA par superposition remplace l’image originale par une image virtuelle actualisée. Cette technique permet d’avoir plusieurs vues d’un objet cible ou d’afficher plus d’informations à son sujet.
  • La RA basée sur les contours fournit un contour de certains objets pour faciliter les situations. Les systèmes de navigation des voitures, par exemple, font appel à cette technologie pour aider à conduire en toute sécurité, même dans des situations où la visibilité est limitée.

Compter sur la 5G

Pour que la technologie AR puisse percer complètement, les développeurs ont hâte de voir le déploiement des réseaux 5G (privés). La RA nécessite des connexions stables et des ordinateurs puissants. Pour la connectivité, la 5G devrait apporter la solution. Une latence ultra-faible (le temps qu’il faut pour que les données soient transmises de la source au récepteur et pour qu’une réponse soit reçue) et une large bande passante sont cruciales. Pour de nombreux utilisateurs industriels, les solutions 5G privées permettent aux applications d’exécuter des processus critiques pour l’entreprise. Les réseaux publics n’offrent souvent pas une capacité suffisante ou ne sont pas considérés comme suffisamment sûrs.

Les applications dans le marketing, l’industrie, l’intervention à distance, la formation et le tourisme deviendront plus rapides et plus précises grâce à la 5G. La 5G est dix fois plus rapide que la 4G et permettra des connexions plus stables. En outre, les interactions à distance se feront presque en temps réel grâce à l’amélioration de la latence.

Des études ont montré que le marché total de la RA représentait 12,5 milliards de dollars en 2020. On prévoit que d’ici 2026, ce chiffre passera à plus de 85 milliards de dollars. 

Quelques exemples d’application

L’avenir de la RA va sans aucun doute bien au-delà du monde du jeu. Les applications dans l’industrie, le marketing et d’autres domaines existent depuis longtemps ou sont en plein développement. Grâce à un casque, un smartphone ou une tablette, les entreprises peuvent utiliser la RA de nombreuses façons :

Visualisation des produits : la visualisation des produits par la RA présente de nombreux avantages. Par exemple, un concepteur peut littéralement se promener autour d’un modèle afin d’apporter des améliorations au prototype. D’autre part, les utilisateurs peuvent visualiser les produits là où ils le souhaitent, chez eux, au bureau ou ailleurs.

Processus de production : la RA n’est pas seulement adaptée à la visualisation d’installations (presque) finies. Pendant le processus de production, la RA est également utile pour visualiser les machines, effectuer des réglages, etc.

Amélioration du processus d’assemblage : la RA pendant l’assemblage crée un processus plus efficace qui garantit que les travailleurs suivent toutes les étapes pour assembler des produits complexes. Ils peuvent voir les instructions sous leurs yeux, y compris les marquages des composants importants. Cela réduit la quantité de formation nécessaire.

AR

Éducation, formation, recyclage : comme pour la formation aérospatiale, militaire ou autre, la RA peut faciliter l’éducation ou le recyclage du (nouveau) personnel.

Modes d’emploi : l’assistance de la RA peut être utilisée pour guider les personnes dans les opérations sur une machine ou tout autre dispositif.

Outil de marketing : En marketing, les possibilités de RA sont infinies. Le client peut assembler lui-même un produit, expérimenter l’appareil en temps réel, etc. Cela va bien au-delà du facteur wow. Cette technologie permet aux utilisateurs de visualiser les produits finis directement dans l’espace où ils souhaitent les placer.

AR dans les salons : Avec la RA, une entreprise n’a plus besoin d’expédier des tonnes d’équipements à un salon professionnel ou à une conférence. Un casque ou un autre dispositif emmène l’utilisateur à chaque étape d’un processus de production, jusqu’à une destination spécifique ou n’importe où.

Jeux : naturellement, le facteur jeu reste très important pour la RA. Ici aussi, les entreprises ont la possibilité de faire participer leurs employés et/ou leurs clients par le biais de jeux ou d’applications.  

Frais élevés

Il faut beaucoup d’argent pour développer des applications de RA, évidemment. Les chiffres ne sont pas toujours pertinents, mais dans ce cas, ils le sont. Tout dépend de la fonctionnalité et des techniques utilisées, les coûts de développement vont de quelques milliers d’euros pour une application simple à une multiplication de ce montant pour des applications plus sophistiquées. Plus l’application est complexe, plus le travail est important et donc plus elle est chère.

Des études ont montré que le marché total de la RA représentait 12,5 milliards de dollars en 2020. On prévoit que d’ici à 2026, ce chiffre passera à plus de 85 milliards de dollars. 

Super-pouvoirs

La RA est à deux doigts de s’imposer dans la vie quotidienne de chacun, non seulement dans le monde des affaires ou de la médecine, mais dans tous les aspects de la société. Si le moment n’était pas opportun dans les années 90 et vers 2010, il le sera en 2022. La technologie existe, les grands acteurs comme Google, Apple, Meta, Microsofts et LG travaillent dur sur le matériel numérique.

Pourquoi ils le font ? La Réalité Augmentée va tout simplement nous donner à tous, des médecins aux ingénieurs, des astronautes et le grand public, des superpouvoirs. Le pouvoir de la connaissance, de la science, de l’intuition, de l’orientation… tout sera plus accessible. Une fois que le casque est établi, ce qui est peut-être plus tôt que vous ne le pensez, rien ne fera obstacle à un tout nouveau monde. Le métavers en pratique.

Un monde augmenté se prépare, avec des possibilités considérables pour tous les domaines de la société. Parallèlement, les risques inhérents doivent être pris en compte. La technologie donne aux grands acteurs une quantité extraordinaire d’informations sur notre mode de vie et notre santé, entre autres, de sorte qu’une frontière claire et stricte est une nécessité absolue. Un avenir inquiétant ? Il faut s’y habituer et en profiter.

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