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| Titre : | La réalité augmentée : techniques et entités virtuelles | | Type de document : | texte imprime | | Auteurs : | Jean-Michel Réveillac, Auteur | | Editeur : | Paris : Hermès science publ.-Lavoisier | | Année de publication : | DL 2013, cop. 2013 | | Autre Editeur : | Lavoisier | | Collection : | Traités IC2. Série Informatique et systèmes d'information | | Importance : | 325 p. | | Présentation : | ill., tabl., graph. | | Format : | 24cm | | ISBN/ISSN/EAN : | 978-2-7462-4547-1 | | Note générale : | Bibliogr. p. [307]-313. Glossaire. Index | | Langues : | Français | | Mots-clés : | Réalité augmentée Simulation par ordinateur VRML (langage de programmation) | | Résumé : |
Phénomène en plein essor, la réalité augmentée touche de plus en plus de domaines (e-commerce, jeux vidéo, éducation, marketing, sciences, etc.). Si vous voulez comprendre et développer une application qui utilise cette technologie, le contenu de cet ouvrage est fait pour vous. Une première partie essaie de dresser un panorama exhaustif de la réalité augmentée actuelle jusqu'à ses développements les plus récents. Vous découvrirez ses concepts et ses objectifs puis, à l'aide de différents logiciels (open-source ou propriétaire), vous pourrez réaliser pas à pas plusieurs exercices de difficultés croissantes pour mettre en œuvre la réalité augmentée sur votre micro-ordinateur, votre tablette électronique ou votre smartphone. La plupart des notions dont vous aurez besoin sont basiques mais ceux d'entre vous qui ont plus d'expérience dans le domaine de la programmation ou la modélisation 3D pourront aller encore plus loin. À la lecture de cet ouvrage j'espère vous transmettre le même engouement et la même passion que je ressens pour cette technologie révolutionnaire.
| | Note de contenu : |
Avant-propos 15
Introduction 19
Première partie. Etat des lieux 29
Chapitre 1. Historique 31
1.1. Au commencement 31
1.2. L'envolée 33
1.3. Le passage au XXIe siècle 38
Chapitre 2. Matériels, logiciels et applications pour la RA 45
2.1. Pour commencer 45
2.1.1. Moyens techniques de la RA 46
2.1.1.1. Plateformes matériels 46
2.1.1.2. Système de capture 47
2.1.1.3. Système de visualisation 49
2.1.1.4. Interface homme-machine (IHM) 49
2.2. Logiciels de développement 51
2.2.1. Logiciels expérimentés dans le cadre de cet ouvrage 52
2.2.1.1. AR-media de Inglobe Technologies 52
2.2.1.2. Buildar du HIT Lab NZ 53
2.2.1.3. ARToolKit (open source) 53
2.2.1.4. Popcode Developper du Machine Intelligence Lab - Cambridge University 53
2.2.1.5. D'Fusion de Total Immersion 54
2.2.1.6. Linceo VR de seac02 54
2.2.2. Logiciels non expérimentés dans le cadre de cet ouvrage 55
2.2.2.1. Junaio de Metaio 55
2.2.2.2. Layar 56
2.2.2.3. FLARToolKit (open source) 57
2.2.2.4. NyARTookit (open source) 57
2.2.2.5. HandyAR de UCSB, Four Eyes Lab (gratuit) 58
2.2.2.6. Wikitude 58
2.2.2.7. Vuforia de Qualcomm 59
2.3. Domaines applicatifs 60
2.3.1. Jeux vidéo 61
2.3.2. Patrimoine et tourisme 63
2.3.3. Architecture 64
2.3.4. Commerce, publicité, marketing 66
2.3.5. Cinéma, télévision 67
2.3.6. Industrie 68
2.3.7. Médical 69
2.3.8. Arts et musées 71
2.3.9. Education 73
2.3.10. Navigation et cartographie 76
2.4. Pour conclure 78
Deuxième partie. Exercices sur logiciels 81
Chapitre 3. D'Fusion 83
3.1. Présentation 83
3.2. Description 84
3.3. Exercice 1 : création d'une scène simple 84
3.3.1. Pour commencer, créons un nouveau projet 85
3.3.2. Importer un objet 3D et ajouter son éclairage 87
3.3.3. Ajouter le dispositif de capture vidéo et l'intégrer à la scène 89
3.3.4. Créer le suivi du marqueur qui déclenchera l'apparition de l'objet en 3D 93
3.3.5. Associer le marqueur à votre projet 96
3.3.6. Saisie du script de suivi 98
3.3.7. Essayer votre scène de RA 100
3.3.8. Affiner le dimensionnement et le positionnement de votre objet 3D 101
3.3.9. Exporter et créer une application 103
3.4. Exercice 2 : ajout d'une animation à la scène de l'exercice 1 107
3.4.1. Charger le projet et ajouter un nouvel élément de script 107
3.4.2. Affecter et éditer le script 108
3.4.3. Tester le script 110
3.5. Exercice 3 : intégrer une scène de RA au sein d'une page web interactive 110
3.5.1. Charger le projet et le modifier 110
3.5.2. Ajout des scripts d'interactions 111
3.5.3. Ajout du texte qui apparaîtra dans la scène 116
3.5.4. Exporter et générer une application 117
3.5.5. Création de la page web 118
3.5.6. Construction du dossier qui va contenir le projet 121
3.5.7. Tester l'application 123
3.5.8. Publier votre application sur un serveur 126
3.6. Pour conclure 126
Chapitre 4. AR-media 127
4.1. Présentation 127
4.2. Installation sur Mac OSX 128
4.3. Exercice 1 : une scène simple 129
4.4. Exercice 2 : une scène plus complexe, un objet et deux vidéos 137
4.5. Exercice 3 : ajouter un script 141
4.6. Exercice 4 : exporter une scène vers AR-media Player pour Mac OSX, Microsoft Windows, ou iOS (iPhone, iPad) 146
4.6.1. AR-media Player sur Mac OSX 147
4.6.2. AR-media Player sur iOS 150
4.6.3. AR-media Player sur PC et Microsoft Windows 158
4.7. Pour conclure 158
Chapitre 5. ARToolKit 161
5.1. Présentation 161
5.2. Fonctionnement général d'une application utilisant ARToolKit 162
5.3. Installation 164
5.3.1. Installations sous Microsoft Windows 164
5.3.2. Démarche commune à tous les EDI 165
5.3.3. Microsoft Visual C++ 6.0 166
5.3.4. Microsoft Visual Studio.net 2003 169
5.3.5. Microsoft Visual C++ 2008 Express Edition 171
5.3.6. Installation sous Mac OSX 175
5.4. Utilisation d'Open VRML avec ARToolKit 178
5.4.1. Génération avec Microsoft Windows et Microsoft Visual Studio.net 2003 180
5.4.2. Génération avec Mac OSX et XCodes3.x.x 183
5.5. Exercice : une scène VRML animée et un marqueur personnalisé 191
5.5.1. Création et impression du marqueur 191
5.5.2. Faire reconnaître un marqueur personnalisé par ARToolKit 192
5.5.3. Associer un marqueur à l'application « simple VRML » 195
5.5.4. Créez une scène 3D en VRML 198
5.5.5. Visualiser la scène 3D VRML en RA via un marqueur personnalisé 200
5.6. Plus de détails sur ARToolKit 201
5.7. Pour conclure 202
Chapitre 6. PopCode 205
6.1. Présentation 205
6.2. Téléchargement et installation 206
6.3. Exercice 1 : un modèle simple 206
6.3.1. Création du modèle 207
6.3.2. Création du fichier d'appel du marqueur et des éléments 3D 209
6.3.3. Création du fichier de paramétrage des éléments 3D 210
6.3.4. Choix et mise en place du marqueur cible 210
6.3.5. Visualisation de la scène 212
6.4. Exercice 2 : connaître le marqueur 215
6.5. Exercice 3 : animer et interagir avec un modèle 217
6.6. Exercice 4 : déclencher l'appel d'un lien 219
6.7. Exercice 5 : marqueur personnalisé 220
6.8. Pour conclure 223
Chapitre 7. Linceo VR 225
7.1. Présentation 225
7.2. Téléchargement et installation 226
7.2.1. Installation du module d'exportation pour Rhino 226
7.2.2. Installation du module d'exportation pour Autodesk 3D Studio Max 228
7.3. Exercice 1 : un modèle simple 228
7.3.1. Création du modèle avec Rhino 229
7.3.2. Création du modèle avec Autodesk 3D Studio Max 230
7.3.3. Importation du modèle dans Linceo VR 231
7.3.4. Sélection et associations du modèle avec le marqueur 233
7.3.5. Impression du marqueur 234
7.3.6. Choix de la source de capture de la scène de RA 235
7.3.7. Affichage de la scène de RA 236
7.3.8. Exportation au format Linceo VR Viewer 237
7.3.9. Affichage de la scène de RA avec Linceo VR Viewer 238
7.4. Exercice 2 : animer un modèle 239
7.4.1. Associer une ou des animations au modèle 240
7.4.2. Visualiser le modèle animé 243
7.5. Exercice 3 : inclure un modèle dans un environnement 243
7.5.1. Importer un modèle dans un environnement 244
7.5.2. Intégrer graphiquement le modèle dans l'environnement 245
7.5.3. Enregistrer votre travail 249
7.6. Pour conclure 250
Conclusion 251
Troisième partie. Sources et références 255
Annexe 1. Notions mathématiques pour les calculs de RA 257
A1.1. Introduction 257
A1.2. L'alignement de la caméra réelle et virtuelle 258
A1.2.1. Principe mathématique du sténopé 259
A1.2.2. Les distorsions 263
A1.3. La cohérence spatio-temporelle 264
A1.4. La cohérence photométrique 264
A1.5. Pour conclure 265
Annexe 2. Espaces colorimétriques et codage vidéo 267
A2.1. Définition 267
A2.2. Nature d'un signal vidéo 268
A2.3. Codage YUV 268
A2.3.1. Echantillonnage et structure avec YUV 270
A2.3.2. YUV et norme 4:2:2 270
A2.3.3. YUV et norme 4:2:0 271
A2.3.4. YUV et norme 4:1:1 271
A2.3.5. YUY2 272
A2.4 YUV (YCbCr) et taille d'image 272
Annexe 3. Les formats de fichiers des objets 3D 273
Annexe 4. Introduction au langage VRML 279
A4.1. Historique 279
A4.2. Des outils indispensables 281
A4.2.1. VRMLPad 281
A4.2.2. Les modules d'extension (plugins) disponibles 282
A4.3. La structure d'un fichier VRML 283
A4.4. Les formes de base 286
A4.5. Le positionnement des objets dans la scène 287
A4.5.1. La translation 288
A4.5.2. La rotation 288
A4.5.3. Le changement d'échelle 289
A4.6. L'apparence des objets 290
A4.6.1. La couleur 291
A4.6.2. Les textures 292
A4.7. Les prototypes 294
A4.8. L'éclairage 296
A4.8.1. La lumière ponctuelle 296
A4.8.2. La lumière directionnelle 298
A4.8.3. La lumière focalisée 299
A4.9. En savoir plus 301
Glossaire 303
Bibliographie 307
Index
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La réalité augmentée : techniques et entités virtuelles [texte imprime] / Jean-Michel Réveillac, Auteur . - Paris : Hermès science publ.-Lavoisier : [S.l.] : Lavoisier, DL 2013, cop. 2013 . - 325 p. : ill., tabl., graph. ; 24cm. - ( Traités IC2. Série Informatique et systèmes d'information) . ISBN : 978-2-7462-4547-1 Bibliogr. p. [307]-313. Glossaire. Index Langues : Français | Mots-clés : | Réalité augmentée Simulation par ordinateur VRML (langage de programmation) | | Résumé : |
Phénomène en plein essor, la réalité augmentée touche de plus en plus de domaines (e-commerce, jeux vidéo, éducation, marketing, sciences, etc.). Si vous voulez comprendre et développer une application qui utilise cette technologie, le contenu de cet ouvrage est fait pour vous. Une première partie essaie de dresser un panorama exhaustif de la réalité augmentée actuelle jusqu'à ses développements les plus récents. Vous découvrirez ses concepts et ses objectifs puis, à l'aide de différents logiciels (open-source ou propriétaire), vous pourrez réaliser pas à pas plusieurs exercices de difficultés croissantes pour mettre en œuvre la réalité augmentée sur votre micro-ordinateur, votre tablette électronique ou votre smartphone. La plupart des notions dont vous aurez besoin sont basiques mais ceux d'entre vous qui ont plus d'expérience dans le domaine de la programmation ou la modélisation 3D pourront aller encore plus loin. À la lecture de cet ouvrage j'espère vous transmettre le même engouement et la même passion que je ressens pour cette technologie révolutionnaire.
| | Note de contenu : |
Avant-propos 15
Introduction 19
Première partie. Etat des lieux 29
Chapitre 1. Historique 31
1.1. Au commencement 31
1.2. L'envolée 33
1.3. Le passage au XXIe siècle 38
Chapitre 2. Matériels, logiciels et applications pour la RA 45
2.1. Pour commencer 45
2.1.1. Moyens techniques de la RA 46
2.1.1.1. Plateformes matériels 46
2.1.1.2. Système de capture 47
2.1.1.3. Système de visualisation 49
2.1.1.4. Interface homme-machine (IHM) 49
2.2. Logiciels de développement 51
2.2.1. Logiciels expérimentés dans le cadre de cet ouvrage 52
2.2.1.1. AR-media de Inglobe Technologies 52
2.2.1.2. Buildar du HIT Lab NZ 53
2.2.1.3. ARToolKit (open source) 53
2.2.1.4. Popcode Developper du Machine Intelligence Lab - Cambridge University 53
2.2.1.5. D'Fusion de Total Immersion 54
2.2.1.6. Linceo VR de seac02 54
2.2.2. Logiciels non expérimentés dans le cadre de cet ouvrage 55
2.2.2.1. Junaio de Metaio 55
2.2.2.2. Layar 56
2.2.2.3. FLARToolKit (open source) 57
2.2.2.4. NyARTookit (open source) 57
2.2.2.5. HandyAR de UCSB, Four Eyes Lab (gratuit) 58
2.2.2.6. Wikitude 58
2.2.2.7. Vuforia de Qualcomm 59
2.3. Domaines applicatifs 60
2.3.1. Jeux vidéo 61
2.3.2. Patrimoine et tourisme 63
2.3.3. Architecture 64
2.3.4. Commerce, publicité, marketing 66
2.3.5. Cinéma, télévision 67
2.3.6. Industrie 68
2.3.7. Médical 69
2.3.8. Arts et musées 71
2.3.9. Education 73
2.3.10. Navigation et cartographie 76
2.4. Pour conclure 78
Deuxième partie. Exercices sur logiciels 81
Chapitre 3. D'Fusion 83
3.1. Présentation 83
3.2. Description 84
3.3. Exercice 1 : création d'une scène simple 84
3.3.1. Pour commencer, créons un nouveau projet 85
3.3.2. Importer un objet 3D et ajouter son éclairage 87
3.3.3. Ajouter le dispositif de capture vidéo et l'intégrer à la scène 89
3.3.4. Créer le suivi du marqueur qui déclenchera l'apparition de l'objet en 3D 93
3.3.5. Associer le marqueur à votre projet 96
3.3.6. Saisie du script de suivi 98
3.3.7. Essayer votre scène de RA 100
3.3.8. Affiner le dimensionnement et le positionnement de votre objet 3D 101
3.3.9. Exporter et créer une application 103
3.4. Exercice 2 : ajout d'une animation à la scène de l'exercice 1 107
3.4.1. Charger le projet et ajouter un nouvel élément de script 107
3.4.2. Affecter et éditer le script 108
3.4.3. Tester le script 110
3.5. Exercice 3 : intégrer une scène de RA au sein d'une page web interactive 110
3.5.1. Charger le projet et le modifier 110
3.5.2. Ajout des scripts d'interactions 111
3.5.3. Ajout du texte qui apparaîtra dans la scène 116
3.5.4. Exporter et générer une application 117
3.5.5. Création de la page web 118
3.5.6. Construction du dossier qui va contenir le projet 121
3.5.7. Tester l'application 123
3.5.8. Publier votre application sur un serveur 126
3.6. Pour conclure 126
Chapitre 4. AR-media 127
4.1. Présentation 127
4.2. Installation sur Mac OSX 128
4.3. Exercice 1 : une scène simple 129
4.4. Exercice 2 : une scène plus complexe, un objet et deux vidéos 137
4.5. Exercice 3 : ajouter un script 141
4.6. Exercice 4 : exporter une scène vers AR-media Player pour Mac OSX, Microsoft Windows, ou iOS (iPhone, iPad) 146
4.6.1. AR-media Player sur Mac OSX 147
4.6.2. AR-media Player sur iOS 150
4.6.3. AR-media Player sur PC et Microsoft Windows 158
4.7. Pour conclure 158
Chapitre 5. ARToolKit 161
5.1. Présentation 161
5.2. Fonctionnement général d'une application utilisant ARToolKit 162
5.3. Installation 164
5.3.1. Installations sous Microsoft Windows 164
5.3.2. Démarche commune à tous les EDI 165
5.3.3. Microsoft Visual C++ 6.0 166
5.3.4. Microsoft Visual Studio.net 2003 169
5.3.5. Microsoft Visual C++ 2008 Express Edition 171
5.3.6. Installation sous Mac OSX 175
5.4. Utilisation d'Open VRML avec ARToolKit 178
5.4.1. Génération avec Microsoft Windows et Microsoft Visual Studio.net 2003 180
5.4.2. Génération avec Mac OSX et XCodes3.x.x 183
5.5. Exercice : une scène VRML animée et un marqueur personnalisé 191
5.5.1. Création et impression du marqueur 191
5.5.2. Faire reconnaître un marqueur personnalisé par ARToolKit 192
5.5.3. Associer un marqueur à l'application « simple VRML » 195
5.5.4. Créez une scène 3D en VRML 198
5.5.5. Visualiser la scène 3D VRML en RA via un marqueur personnalisé 200
5.6. Plus de détails sur ARToolKit 201
5.7. Pour conclure 202
Chapitre 6. PopCode 205
6.1. Présentation 205
6.2. Téléchargement et installation 206
6.3. Exercice 1 : un modèle simple 206
6.3.1. Création du modèle 207
6.3.2. Création du fichier d'appel du marqueur et des éléments 3D 209
6.3.3. Création du fichier de paramétrage des éléments 3D 210
6.3.4. Choix et mise en place du marqueur cible 210
6.3.5. Visualisation de la scène 212
6.4. Exercice 2 : connaître le marqueur 215
6.5. Exercice 3 : animer et interagir avec un modèle 217
6.6. Exercice 4 : déclencher l'appel d'un lien 219
6.7. Exercice 5 : marqueur personnalisé 220
6.8. Pour conclure 223
Chapitre 7. Linceo VR 225
7.1. Présentation 225
7.2. Téléchargement et installation 226
7.2.1. Installation du module d'exportation pour Rhino 226
7.2.2. Installation du module d'exportation pour Autodesk 3D Studio Max 228
7.3. Exercice 1 : un modèle simple 228
7.3.1. Création du modèle avec Rhino 229
7.3.2. Création du modèle avec Autodesk 3D Studio Max 230
7.3.3. Importation du modèle dans Linceo VR 231
7.3.4. Sélection et associations du modèle avec le marqueur 233
7.3.5. Impression du marqueur 234
7.3.6. Choix de la source de capture de la scène de RA 235
7.3.7. Affichage de la scène de RA 236
7.3.8. Exportation au format Linceo VR Viewer 237
7.3.9. Affichage de la scène de RA avec Linceo VR Viewer 238
7.4. Exercice 2 : animer un modèle 239
7.4.1. Associer une ou des animations au modèle 240
7.4.2. Visualiser le modèle animé 243
7.5. Exercice 3 : inclure un modèle dans un environnement 243
7.5.1. Importer un modèle dans un environnement 244
7.5.2. Intégrer graphiquement le modèle dans l'environnement 245
7.5.3. Enregistrer votre travail 249
7.6. Pour conclure 250
Conclusion 251
Troisième partie. Sources et références 255
Annexe 1. Notions mathématiques pour les calculs de RA 257
A1.1. Introduction 257
A1.2. L'alignement de la caméra réelle et virtuelle 258
A1.2.1. Principe mathématique du sténopé 259
A1.2.2. Les distorsions 263
A1.3. La cohérence spatio-temporelle 264
A1.4. La cohérence photométrique 264
A1.5. Pour conclure 265
Annexe 2. Espaces colorimétriques et codage vidéo 267
A2.1. Définition 267
A2.2. Nature d'un signal vidéo 268
A2.3. Codage YUV 268
A2.3.1. Echantillonnage et structure avec YUV 270
A2.3.2. YUV et norme 4:2:2 270
A2.3.3. YUV et norme 4:2:0 271
A2.3.4. YUV et norme 4:1:1 271
A2.3.5. YUY2 272
A2.4 YUV (YCbCr) et taille d'image 272
Annexe 3. Les formats de fichiers des objets 3D 273
Annexe 4. Introduction au langage VRML 279
A4.1. Historique 279
A4.2. Des outils indispensables 281
A4.2.1. VRMLPad 281
A4.2.2. Les modules d'extension (plugins) disponibles 282
A4.3. La structure d'un fichier VRML 283
A4.4. Les formes de base 286
A4.5. Le positionnement des objets dans la scène 287
A4.5.1. La translation 288
A4.5.2. La rotation 288
A4.5.3. Le changement d'échelle 289
A4.6. L'apparence des objets 290
A4.6.1. La couleur 291
A4.6.2. Les textures 292
A4.7. Les prototypes 294
A4.8. L'éclairage 296
A4.8.1. La lumière ponctuelle 296
A4.8.2. La lumière directionnelle 298
A4.8.3. La lumière focalisée 299
A4.9. En savoir plus 301
Glossaire 303
Bibliographie 307
Index
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