C’est une simple carte de collection de la marque Topps, à l’effigie d’un joueur de base-ball, comme on en trouve des millions aux États-Unis. Placez-la devant une webcam et, à l’écran, l’un des joueurs de la ligue professionnelle de base-ball apparaît, modélisé en 3D et prêt à vous affronter dans un minijeu. Voici la toute dernière application développée par Total Immersion. Cette société française, créée en 1999, est l’un des leaders mondiaux dans le domaine de la réalité augmentée. Cette technologie innovante consiste à superposer en temps réel un média virtuel (objet 3D, séquence vidéo, image…) à un objet, un décor ou une personne filmés par une caméra. La réalité augmentée est déjà utilisée à des fins industrielles. Total Immersion a en effet développé un outil de formation pour les nouveaux mécaniciens du constructeur BMW. Munis de lunettes à écrans LCD, ces derniers visualisent, en surimpression de la vue réelle, une animation 3D présentant certaines pièces du moteur et leur ordre de démontage.
Des applications illimitées
La réalité augmentée est également utilisée dans les simulateurs militaires, pour incruster par exemple des cibles virtuelles dans un décor réel. Les applications d’une telle technologie sont illimitées. Pour preuve, la société étudie actuellement avec un opérateur de téléphonie mobile la possibilité d’intégrer un logiciel de réalité augmentée sur les nouveaux téléphones. D’ici quelque temps, lorsque vous filmerez avec votre portable le numéro d’une ligne de bus sur un abribus, vous verrez défiler à l’écran les prochains horaires de passage. En filmant une affiche publicitaire, vous découvrirez une modélisation 3D des articles proposés ainsi que les promotions en cours. Mais pour le moment, c’est l’événementiel et les loisirs (parcs à thème, musées, jeux…) qui constituent l’essentiel de l’activité de Total Immersion. En 2008, elle crée la dernière animation du Futuroscope, Les animaux du futur. À bord d’un petit train, les visiteurs parcourent quatre décors correspondant à quatre époques futures et découvrent les animaux qui y vivent tout en interagissant avec certains d’entre eux. La nouvelle version de l’attraction, plus réaliste et plus interactive, sera inaugurée le 4 avril.
Au-delà du réel
Pour profiter de la réalité augmentée, une simple webcam et un petit logiciel suffisent. La brochure publicitaire et la petite planche de carton utilisées ici n’ont subi aucun traitement particulier. Pourtant, dès que l’un de ces supports est présenté devant la caméra, un objet 3D animé apparaît à l’écran. Il est possible de changer la couleur de la voiture en passant le doigt sur les différentes teintes du nuancier imprimées sur la brochure. Vous pouvez incliner ou tourner le document pour visualiser l’objet sous différents angles, ou l’approcher de la webcam pour agrandir le modèle 3D.
Comment ça marche ?
L’application d’objets en 3D sur un modèle réel s’effectue en trois étapes. Tout d’abord, la reconnaissance, par le logiciel de traitement, de l’image enregistrée par la caméra : ici, il s’agit de la maquette d’un environnement urbain. Deuxième étape, le rendering, qui consiste à appliquer le média (objet 3D, séquence vidéo, image…) en le superposant à l’objet réel. Enfin, le tracking détecte le déplacement du support physique (en se basant sur les différences de contraste) et adapte le média en conséquence en modifiant sa taille, ou son orientation.
Les jumelles 3D
Un technicien modifie une paire de jumelles utilisées au Futuroscope pour l’attraction Les animaux du futur. Les jumelles intègrent une caméra vidéo, qui filme le décor réel et envoie les images vers la carte graphique d’un PC. Celle-ci génère en temps réel les objets 3D qui doivent être ajoutés en réalité augmentée et les superpose aux images réelles. Elle transfère alternativement les images truquées sur les deux écrans Oled de 800 points par 600 intégrés aux jumelles, à une fréquence de 50 Hz (50 im./s), afin de créer l’effet de stéréoscopie nécessaire à la vision d’objets en relief.
La 3D à portée de main
L’attraction Les animaux du futur du Futuroscope se compose de quatre tableaux que le visiteur parcourt à bord d’un train automatique. À chaque arrêt, il découvre, dans les jumelles 3D, les animaux en incrustation sur le décor réel. Il porte au poignet un capteur dont la position est calculée en temps réel par triangulation, grâce à des récepteurs situés sur les jumelles et le siège du wagon. Il peut ainsi interagir avec l’environnement, par exemple en envoyant des objets sur les animaux ou en manipulant des éléments du décor ajoutés en réalité augmentée.
Le masque 3D
Un informaticien effectue un test de tracking. Il présente l’inscription gravée sur un mug à la caméra et enregistre l’image. Il utilise ensuite le logiciel de reconnaissance pour créer un masque 3D (ici un rectangle), qu’il superpose à l’inscription. Le logiciel de tracking est à présent capable de déterminer la position de l’image sur trois axes x, y et z, quelle que soit l’inclinaison du mug, même si une partie de l’image est masquée.
Des PC d’entrée de gamme
Chaque wagon embarque son propre système informatique, composé de deux PC Shuttle (un pour chaque visiteur) fonctionnant à l’aide d’une version allégée de Windows XP et équipés de cartes graphiques Nvidia 7900 GTX. Entre les deux PC se trouve le système Liberty de la société Polhemus, qui gère la capture de mouvements et calcule la position des jumelles et du capteur de poignet. Les PC communiquent en temps réel avec le Show Control, le centre de commande numérique de l’attraction, via un réseau Wi-Fi.
Tout automatique
Lorsque le train s’immobilise devant un décor, il envoie les coordonnées précises (au millimètre près) de sa position d’arrêt au Show Control principal, qui les communique à son tour au Show Control chargé de la réalité augmentée. Celui-ci transmet par liaison Wi-Fi le top départ de la séquence à chaque PC embarqué, après avoir effectué les corrections de position nécessaires. De cette manière, les visiteurs découvrent les animations 3D, au même moment et exactement au même endroit dans le décor. Chaque séquence dure environ une minute.
Toujours plus d’interactivité
Les informaticiens achèvent la mise en place de la version 2 des Animaux du futur, qui sera inaugurée le 4 avril. D’immenses progrès ont été réalisés sur les graphismes 3D. Les animaux bénéficient d’animations plus fluides et de textures hyper réalistes. Afin d’améliorer l’interactivité, Total Immersion a ajouté une tablette lumineuse au wagon. Elle affichera des animaux en 3D qui pourront même grimper sur les visiteurs. En outre, c’est ici qu’apparaîtra la mascotte de l’attraction, pendant le déplacement du wagon entre les différents décors.
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