Les hologrammes aussi passent au tactile

Pour les chercheurs de l’université de Tokyo, le contrôle d’un ordinateur ou tout autre dispositif informatique par une souris et un clavier ne semblait plus suffire.
C’est sans doute la raison qui les a poussé à concentrer leurs recherches sur un principe cantonné depuis des décennies dans nombre de films de science fiction : les Hologrammes.

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Et la révélation de Hiroyuki Shinoda, chef du projet à l’université de Tokyo devrait en surprendre plus d’un :
‘”Jusqu’à maintenant, les hologrammes ne concernaient que la vue, et si vous tentiez de les toucher, votre main passait au travers. Maintenant, nous avons une technologie qui permet d’ajouter la sensation du toucher aux hologrammes.”

La technologie citée se base sur un logiciel utilisant des vagues ultrasoniques pour créer une pression sur la main de l’utilisateur et recréer la sensation de préhension en accord avec l’hologramme projeté.
Une technologie présentée cette année au SIGGRAPH, qui a depuis fait l’objet de nombreux tests avec des éléments de tailles réduites.

Petite précision qui pourra faire sourire : les chercheurs utilisent pour le moment 2 Wiimotes pour localiser et suivre les déplacements de la main de l’utilisateur.
Cette nouvelle forme d’hologrammes devrait , selon Hiroyuki Shinoda, prendre une place importante dans notre futur proche :
” par exemple, il a été démontré que dans les hôpitaux, il y a des risques de contamination entre les personnes du fait de contacts physiques. Si vous pouvez changer ces manipulations par des manipulations virtuelles, alors il n’y a plus rien à craindre concernant les contaminations. Voilà l’une des applications simples à envisager.”

On peut également envisager cette application pour la réalisation de livres numériques, ou d’interfaces de saisie personnalisées au maximum… Et vous, qu’envisageriez-vous en premier lieu avec cette technologie ?

Des lunettes pour visiter un lieu et surfer en réalité augmentée

Le système mis au point par des chercheurs finlandais affiche des informations provenant d'une base de données ou d'Internet concernant les personnes rencontrées. Il reconnait aussi les codes 2D.

Pour permettre à des visiteurs d’obtenir des informations sur les personnes et les lieux rencontrés dans un nouvel environnement, des chercheurs de l’université d’Aalto ont élaboré un prototype exploitant la réalité augmenté. Baptisé Virtual Laboratory Guide, il se présente en fait sous la forme de lunettes équipées d’un système de pistage du regard (eye-tracking) et d’un écran affichant des informations en surimpression de la réalité. Un outil de reconnaissance faciale permet d’identifier en temps réel une personne sur lequel le regard de l’utilisateur s’est arrêté. A condition toutefois qu’une photo de celle-ci ait préalablement été insérée dans une base de données.

Naviguer dans un menu associé à chaque personne

Son nom apparait alors au dessus de son visage ainsi qu’une série d’autres informations formant un menu dans lequel il est possible de naviguer via le regard. Plus l’utilisateur regardera avec intensité une personne ou un objet de son environnement, plus le prototype cherchera à lui fournir des informations sur celui-ci. Par exemple, un visiteur pourra en savoir plus sur les recherches d’un scientifique qui passerait dans son champ de vision, comme le montre une vidéo de démonstration réalisée par l’équipe. Le système est en fait relié à trois serveurs chargés d’analyser les données visuelles ou auditives provenant du prototype et de leur associer d’autres informations provenant de la base de données. Les chercheurs expliquent que leur système est également capable d’aller récupérer des informations sur Internet et notamment via les réseaux sociaux.

Beaucoup à faire avant d’envisager une commercialisation

La version prototype ne permet toutefois que d’obtenir des informations de base, comme par exemple le nombre d’amis d’une personne sur Facebook. Si la navigation se fait essentiellement par le biais du regard, un des serveurs est chargé de la reconnaissance vocale et il est donc possible d’interagir avec le prototype de différentes manières. Celui-ci est également capable de reconnaître les codes-barres 2D, et il est donc possible d’indiquer par exemple le planning d’une salle de cette manière. “Le prototype a été testé avec succès en laboratoire”, explique Jorma Laaksonen qui a contribué au projet. “Cependant il reste beaucoup à faire avant de pouvoir envisager une commercialisation”. Il n’est par exemple pas possible pour l’heure de reconnaître une personne qui serait totalement inconnue du système.

Visiotop, une vision 3D de l'aménagement des bureaux

Ce nouveau logiciel permet de visualiser en 3D la configuration possible des bureaux en fonction de l'espace mais aussi du nombre de collaborateurs.

L’entreprise Isotop, société de conseil en aménagement pour les professionnels de l’immobilier et les directeurs immobiliers, lance son logiciel en 3D baptisé Visiotop. Destiné principalement aux commercialisateurs, il est présenté comme un outil d'aide à la décision. Il permet ainsi de visualiser, à l'aide d'animations et sur un mode dynamique, l'accessibilité en transports, les services à proximité, l'aménagement des bureaux (nombre d’étages, surfaces, etc.) et l’architecture intérieure. Il est également possible de connaître les cibles HQE Exploitation qui peuvent éventuellement être respectées.

Il est ainsi possible de visualiser une simulation de son programme d’aménagement au moment de sa première visite dans l’immeuble. En fonction du besoin en effectifs, en types d’espaces (bureaux cloisonnés, ouverts, etc.), l’application révèlera aussitôt le nombre d’étages nécessaires et les vues des implantations détaillées avec mobilier et cloisonnement.

«C’est une application développée pour chaque client qui repart avec ses différents plans imprimés. C’est un véritable outil de communication auprès de ses collaborateurs», détaille Jean-Dominique Montandon, directeur d’Isotop.

«Les outils de visualisations dynamiques (modélisation 3D) et interactives (questions/réponses) constituent un réel plus au-delà des outils classiques que sont les plans, élévations, perspectives et autres images de synthèse. Intégrer un outil immobilier en 3D dans nos projets pourrait accélérer la prise de décision ainsi que l’adhésion au projet. C’est un bon support pour améliorer et faciliter la conduite du changement», explique Fabienne Lampel, directeur achats et immobilier chez Manpower, spécialisé dans les solutions pour l’emploi.
Tarifs entre 30000 et 45000 € HT (prestations comprises). Démonstration visible sur le lien: www.visiotop.org/

LES ROBOTS S’AUTO-CONSTRUISENT

Le soulèvement des machines n’est pas loin ! Les robots sont désormais capables de se construire tous seuls. L’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et d’automatisation en a fait la démonstration lors du salon Euromold.

L’impression 3D est, en soi, une énorme avancée. Mais que dire quand elle est contrôlée par un logiciel autonome, capable de concevoir un robot adapté à une mission donnée, en fonction des conditions dans lesquelles il devra évoluer ?

L’équipe d’Andreas Fischer, designer industriel à l’Institut Fraunhofer pour les techniques de production et d’automatisation (IPA), a utilisé un algorithme dit ''génétique'' pour fabriquer un robot. Selon que ce dernier doit traverser une pièce, monter un escalier, nager ou prendre un objet, le logiciel crée la solution optimale en prenant en compte les paramètres environnementaux (frottement, gravité). Il pilote ensuite la tête d’impression 3D qui produit les tubes, liaisons rotules et actionneurs. Les différents éléments conçus par le logiciel sortent de l’imprimante déjà assemblés dans une configuration adéquate à la réalisation de la mission.

« Nous connectons juste le moteur (une pompe à air) aux actionneurs et il se débrouille », explique le chercheur. Les choix de conception faits par l’algorithme sont analogues aux règles qui régissent l’évolution des espèces, d’où le terme de ''robot génétique'' choisi par l’équipe.

Les objectifs, données d’entrée du programme, sont pour l’instant très simples. Mais pourquoi ce logiciel génétique ne construirait-il pas un robot capable de coder un logiciel capable de faire des robots…

Monsieur le designer industriel, ne venez-vous pas de vous tirer une balle dans le pied ?

Charles Foucault

Une caméra qui voit à 360° et en 3D

Des chercheurs de l’EPFL (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne) se sont inspirés de la structure de l’œil de la mouche pour développer un appareil capable de prendre des clichés et de filmer tout ce qui l’entoure en temps réel et le restituer sans distorsion.

Elle sera l’outil idéal pour les téléconférences, la surveillance de lieux publics, le tournage de scènes dans la réalisation d’un film, la création des décors de jeux-vidéos. Une caméra d’un genre nouveau, capable de filmer à 360° et de restituer les images sans distorsion et en 3D, a été inventée par les chercheurs de deux laboratoires de l’EPFL. Un brevet a été déposé.

Une caméra qui voit à 360° et en 3D.

Cette caméra s’inspire de la structure de l’œil de la mouche. Elle peut prendre des clichés et filmer tout ce qui l’entoure simultanément et en temps réel, sans recourir à un ensemble de miroirs ni de parties mécaniques. Elle se présente comme un hémisphère métallique de la taille d’une orange, sur lequel ont été disposées 104 caméras semblables à celles que l’on trouve sur les téléphones portables. Leur proximité permet à leurs champs de prise de vue de se recouper partiellement. Un second prototype miniaturisé a été développé. Il a la taille d’une balle de ping pong et compte 15 caméras. L’utilisateur peut choisir de les faire fonctionner toutes ensemble afin d’obtenir une image panoramique, soit couvrant 360°, ou individuellement pour se concentrer sur un angle de vue particulier.

«Avec cette caméra, nous résolvons deux problèmes majeurs rencontrés avec les caméras traditionnelles: celui de l’angle de prise de vue, qui n’est plus limité grâce à la capacité de filmer à 360° et en temps réel, et celui de la profondeur de champ grâce à la 3D», explique le professeur Pierre Vandergheynst.

L’objet a été conçu et fabriqué de manière conjointe par le Laboratoire de traitement des signaux 2 (LTS2) du professeur Pierre Vandergheynst et le Laboratoire de systèmes microélectroniques (LSM) du professeur Yusuf Leblebici. Le premier a conçu les algorithmes permettant de calculer la distance de la caméra aux objets pour les restituer en 3D, et de reconstituer les images captées par les caméras en une image panoramique. Le deuxième a développé le support matériel et électronique permettant de collecter et traiter en temps réel les multi-gigabits de données recueillies à raison de 30 images par seconde par les différents objectifs. 

«Cette invention a été rendue possible grâce à la collaboration étroite entre nos deux groupes, combinant ainsi nos compétences et gérant ensemble tous les développements, remarque le professeur Yusuf Leblebici. Les résultats pourraient bien changer le domaine de l’acquisition d’images, avec un champ d’applications très large.»

Ce projet, débuté en 2009, est financé par le Fonds national de la recherche scientifique (FNRS) pour un total de 3 années et un budget se montant à CHF 470,000.

Volkswagen utilise la réalité augmentée pour la formation

Pour la formation de ses techniciens, le constructeur allemand a décidé d'utiliser une technologie de réalité augmentée. Ce mode de projection numérique a été retenu pour former des équipes de Volkswagen dans le monde entier, et particulièrement pour les informer sur le développement et les innovations techniques des nouveaux modèles. Le principe est relativement simple : un programme de positionnement, basé sur la vidéo, détermine la position du projecteur d'image et celle du spectateur par rapport au véhicule. L'information, générée par ordinateur, peut alors être précisément noyée dans l'environnement du monde réel par l'image du projecteur. Le tout, sans avoir à utiliser de sans lunettes spéciales.

Les données de conception en trois dimensions, projetées sur les surfaces d'un véhicule de production, avec la possibilité de varier les différents angles de vue, créée une sorte de "vision virtuelle à rayons X'. Ainsi, le spectateur peut voir des composants et des structures qui se trouvent à l'intérieur du véhicule. En outre, il est également possible de superposer de nouveaux composants ou de projeter des animations préparées sur le véhicule.
Le procédé a été appliqué pour la première fois à l'Académie Wolfsburg Service, à l'occasion de la formation pour le Touareg hybride, à destination des instructeurs pour les importateurs. Le développement et les fonctions liées à la technologie ont pu être expliqués avec une profondeur qui n'aurait pas été possible en utilisant des moyens classiques. Le procédé a été très appréciés par les équipes Volkswagen après-vente. Depuis lors, le système a également été testé avec succès pour le service de formation sur le nouveau Sharan, par exemple pour la mise en place opérationnelle des portes coulissantes électriques.
Le système de réalité augmentée en fonction de projection a été développée par les équipes de recherche du groupe Volkswagen, en collaboration avec l'Académie Volkswagen Service. Il est utile pour la formation. Mais, le procédé sera également appliqué pour le développement des véhicules de Volkswagen, de la conception à la commercialisation.

Eizo va commercialiser un écran 3D Full HD sans lunettes

Le fabricant japonais Eizo vient de présenter son premier écran 3D, le DuraVision FDF2301-3D, ne nécessitant pas le port de lunettes, et affichant des images en Full HD.

Pour faire bénéficier l'utilisateur de la 3D sans lunettes, le fabricant a utilisé un système propriétaire de rétro-éclairage directionnel. L'intérêt de ce procédé est qu'il évite de diviser la définition, ce qui n'est pas le cas des écrans autostéréoscopiques utilisant les microlentilles ou un procédé à barrière. Le système utilisé ici permet à la dalle de transmettre une image différente à chaque oeil par alternance.

Quelques inconvénients sont toutefois à noter. Tout d'abord, avec ses dimensions de 65 x 26,2 x 56,6 cm pour un poids de 16 kg, l'écran de 23 pouces est assez encombrant. Ensuite, son utilisation est un peu particulière: le fabricant préconise de se positionner à 89 cm de l'écran, avec une tolérance de mouvements latéraux de seulement 6,5 cm. Enfin, son prix fera réfléchir: il devrait avoisiner les 10 000 euros.

Mais il présente tout de même l'avantage de proposer une résolution Full HD, soit 1920 x 1080 pixels. Côté connectique, l'utilisateur trouvera deux ports DVI-D ainsi qu'une entrée VESA Stereo Sync.

Sa commercialisation est prévue pour le premier semestre 2011, et s'adressera plus particulièrement aux professionnels se servant de l'imagerie 3D. Quoiqu'il en soit, si cet écran n'est pas encore dans nos salons, il est important de noter l'avancée technologique de ces derniers mois sur les méthodes d'affichage 3D sans lunettes.

LA RÉALITÉ VIRTUELLE PREND UNE NOUVELLE DIMENSION

Clarté inaugure un nouveau moyen de réalité virtuelle, qui peut être utilisé en mode collaboratif. L’occasion de montrer des applications industrielles dans le domaine du bâtiment ou du design et d’ouvrir la porte à des applications novatrices avec une interface cérébrale.

Clarté, le centre de recherche en réalité virtuelle et en réalité augmentée basé à Laval (53) vient d’inaugurer un nouvel équipement immersif, le SAS 3+. Il s’agit d’une salle de réunion collaborative (VRC – Virtual Collaborative Room), qui est dotée des meilleurs équipements du moment. 

Elle comporte 4 écrans en verre parfaitement plans de 4 mètres de haut par 3 mètres de large. 8 projecteurs Barco tri-DLP, d’une puissance lumineuse de 12 000 lumens avec une résolution de 1 920 x 1 200 pixels, pilotés par un cluster graphique de 9 nœuds haute performance, offrent une précision et un réalisme impressionnants. Notons que la résolution augmente en fonction de la distance de l’utilisateur aux écrans (pixels de 1,5 mm dans les premiers 1,80 m). Le système de suivi de l’utilisateur (tracking) utilise quant lui 6 caméras ART, dont deux situées dans les angles inferieurs de la face frontale, contre 4 dans l’équipement précédent. Cela permet d’avoir un meilleur suivit du point de vue de l’utilisateur et une capture beaucoup plus efficace de ses mouvements. 

S'immerger au coeur de la maquette numérique

Cette plate-forme servira à la fois à des projets de R&D, à la mise au point par Clarté d'un certain nombre d'applications industrielles, et sera accessible aux entreprises dans le cadre de projets industriels ou collaboratifs. 

La grande hauteur de cet équipement permettra une immersion beaucoup plus efficace, très intéressante dans les applications d'aménagement de locaux ou de formation à la maintenance d'équipements complexes. La très haute résolution sera quant à elle intéressante pour le rendu photo-réaliste de maquettes 3D complexes, ainsi que pour les applications liées au design.

La réalité virtuelle sur le chantier 
Un certain nombre d'applications industrielles ont été présentées lors de l'inauguration pour montrer le potentiel d'un tel équipement. Ainsi Saint Gobain Recherche l'utilise dans le domaine du bâtiment pour valider la mise en œuvre de systèmes d'isolation thermique par l'extérieur (ITE). 

Evaluer différentes technologies d'isolation par l'extérieur sur site ... virtuel 

L'objectif premier est de disposer d'une application de démonstration des potentialités de la technologie ITE sur des situations réalistes de mise en œuvre. Les objectifs d'exploitation seront ensuite de comparer différents systèmes d'ITE et d'expérimenter plusieurs hypothèses de réalisation. 

Faciliter le travail des designers 
Le carrossier Gruau utilise quant à lui cet équipement dans le cadre du projet VR4D (Virtual Reality for Design) pour valider l'aménagement intérieur de son nouveau microbus. Il est notamment utilisé par les designers qui peuvent ainsi concevoir des pièces en situation. L'outil AirPen leur permet de réaliser des tracés à main levée dans l'espace virtuel en matérialisant de manière filaire en 3D un objet ou une zone de passage. Des aides logicielles permettent de compenser les imprécisions de tracé dues à l'absence de retour d'efforts. Ainsi des contraintes cinématiques sur les manipulations ont été systématisées sur tous les outils. 

Faciliter le travail des designers

Enfin pour ne pas perturber la vision du projet par l'utilisateur, les menus de commande s'affichent sur un iPod fixé au bras du designer. Toutes les fonctionnalités de l'application sont ainsi disponibles, tout en offrant un grand confort d'utilisation. Un confort accru est aussi apporté par le développement d'une méthode de reconnaissance de l'intention des gestes de l'utilisateur. Celle-ci appliquée à de nombreux outils (déformation, déplacement...) permet de limiter l'utilisation abusive de widgets et d'interfaces. 

Dans le cadre du projet VR4D, Gruau a utilisé cet équipement immersif pour valider le positionnement des sièges de son microbus, l'accessibilité des personnes handicapées, l'ergonomie du siège du conducteur et divers positionnements des équipements du tableau de bord. 

Vers la réalité virtuelle collaborative 
Clarté a aussi montré une application de travail collaboratif entre son SAS 3+ basé à Laval et la salle de réalité virtuelle Lives de Dassault Systèmes située à Vélizy (78). Travaillant depuis plus de 3 ans sur une approche collaborative de la réalité virtuelle, Clarté a montré son progiciel ICE3 qui gère une session collaborative à distance, rendant cohérent les déplacements d'objets sur des sites différents, ainsi que les modifications d'outils ou de contexte. 

Lorsque la réalité virtuelle devient collaborative

L'objectif de la démonstration était de montrer comment deux équipes distantes pouvaient collaborer sur la conception d'un poste de production en simulant le positionnement d'équipements et d'opérateurs, en les plaçant en conditions opérationnelles et en les faisant travailler ensemble. De telles applications sont en cours de déploiement chez des industriels tels PSA ou Saint Gobain. 

Un pilotage cérébral 
Et les applications d'un tel équipement n'ont pas fini de nous étonner. Clarté travaille ainsi avec l'Inriaà Rennes dans le cadre du projet OPenVIBE2 sur une interface cérébrale. L'objectif est de montrer comment une activité cérébrale liée à des mouvements réels ou imaginaires des pieds peut être mesurée et utilisée pour piloter une interface cerveau/ordinateur. 

Pourra-t-on un jour piloter une application informatique par la pensée ? 

Cela est utilisé pour le moment dans le cadre d'un jeu vidéo très simple, marcher vers un vaisseau spatial et le faire décoller, mais des applications plus industrielles peuvent être envisagées. 

Jean-François Prevéraud

Pour en savoir plus : http://www.clarte.asso.fr 

NTIC : le monde du son 3D avec 62-canaux

NTIC ou l'Institut national de l'information et des technologies de la communication, a développé le premier système audio capable de représenter une source sonore en mouvement, comme un instrument ou un chanteur en trois dimensions.
Le nouveau système de NTIC est capable de créer une représentation en 3D y compris l'orientation source sonore et de mouvement en émettant des signaux acoustiques à partir de 62 canaux indépendamment entraîné dans une direction différente de composer de la source sonore dans l'espace.
Autrement dit, ce 62-Channel 3D sound system est capable de vous donner une réplique presque d'une voix Singer dans tout type d'environnement ...





NICT