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NOTE DE L'ÉDITEUR
Cet article est la version actualisée de l'article de même titre et du même auteur, paru dans les Techniques de l'ingénieur en 2014.
RÉSUMÉ
Cet article présente un tour d'horizon des techniques et des technologies utilisées pour capter et interagir en environnement virtuel. Sont présentés les différents capteurs capables d'obtenir, soit une position, soit une orientation, soit les deux combinés. Après un rappel mathématique de manipulation des données issues des capteurs, sont décrits les capteurs selon la technologie utilisée (mécanique, électromagnétique, optique ou hybride). Les capteurs bas coût sont aussi présentés, ainsi que les solutions de localisation du corps dans son ensemble, avant de terminer avec les différentes solutions d'interfaces de commandes.
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This article presents an overview of the techniques and technologies used to capture and interact in a virtual environment. Sensors able to obtain a position or an orientation -or both- are presented. We present the sensors with regard to the used technology (mechanical, electromagnetic, optical or hybrid). A particular "low-cost" section is also presented as well as solutions for locating the body entirely. Finally, the different control interfaces solutions are presented.
Auteur(s)
-
Olivier HUGUES : Ingénieur de recherche - Secteur privé - Note de l'éditeur : Cet article est la version actualisée de l'article de même titre du même auteur, publié par les Techniques de l'ingénieur en 2014.
INTRODUCTION
L’objectif de cet article est de présenter un état de l’art des techniques et technologies mises en œuvre pour obtenir la position et/ou l’orientation, en temps réel, d’un objet dans un espace donné. Dans le domaine de la réalité virtuelle mais aussi en réalité mixte, ces informations sont utilisées pour connaître la position d’une partie du corps de l’utilisateur (tête, main…) ou son orientation, la position du corps dans son ensemble ou la position d’un solide, lui-même manipulé par l’utilisateur. La connaissance de la position et de l’orientation de ces éléments permettra ensuite d’adapter le comportement du système ou la position des entités virtuelles entre elles en fonction des positions respectives des objets suivis.
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MOTS-CLÉS
Etat de l'art localisation et commande interaction en réalité virtuelle suivi de position pour la réalité virtuelle
KEYWORDS
state of art | tracking and control | interaction using virtual reality | tracking systems for virtual reality
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2007 par Philippe FUCHS
- Version archivée 2 de févr. 2014 par Olivier HUGUES
DOI (Digital Object Identifier)
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Accueil > Ressources documentaires > Automatique - Robotique > Robotique > Perception, planification et interface en robotique > Interfaces de localisation et de commande > Conclusion
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Terminologie5. Conclusion
Dans cet article, nous avons présenté un état de l’art des différentes interfaces de localisation et de commande disponibles. Nous avons vu les différentes technologies utilisées pour réaliser les capteurs dont l’objectif est d’obtenir une position et/ou une orientation de l’objet suivi et nous les avons illustrées, lorsque c’était possible, dans un contexte d’application de réalité virtuelle. Nous avons discuté des avantages et des inconvénients de ces capteurs et nous avons proposé aussi un tour d’horizon des solutions nécessitant d’équiper l’objet à suivre et celles dites « sans marqueur ». Avec cet article, le lecteur doit comprendre que la solution parfaite n’existe pas et qu’elle doit être adaptée suivant l’application. Il est cependant possible d’analyser grossièrement le marché en notant que les solutions optiques universelles avec marqueurs restent les plus utilisées de par leur espace de travail relativement important (surtout avec plusieurs caméras), leur précision convenable et leur coût raisonnable. Cependant, les solutions optiques sans marqueur proposent des performances (précision, robustesse, facilité de mise en œuvre…) tout à fait cohérentes avec de nombreuses applications. Un avantage important de cette solution est son utilisation instantanée : il suffit que l’utilisateur entre dans le champ du capteur pour être détecté et suivi, sans geste particulier à réaliser, sans équipement à porter. Et pourtant, de très importantes améliorations sont encore à prévoir pour les années à venir. Il est question par exemple d’augmenter considérablement le nombre d’utilisateurs suivis en même temps, d’améliorer la précision et la robustesse à l’occlusion. Un autre défi reste aussi la miniaturisation de ce type de capteur, permettant de généraliser son utilisation dans de nombreux autres domaines.
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Conclusion
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LUMBROSO (H.) - Mécanique du point : 114 problèmes résolus. - 1re année MPSI.PCSI.PTSI. Dunod (1998).
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(2) - CLAY (A.), COUTURE (N.), NIGAY (L.), DE LA RIVIÈRE (J.-B.), MARTIN (J.-C.), COURGEON (M.), DESAINTE-CATHERINE (M.), ORVAIN (E.), GIRONDEL (V.), DOMENGER (G.) - Interactions and systems for augmenting a live dance performance. - ISMAR, IEEE Computer Society, http://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00752227 (2012).
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(3) - WANG (J.F.), CHI (V.), FUCHS (H.) - A real-time optical 3D tracker for HMD systems. - Computer graphics, n° 2, p. 24 (1990).
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(4) - WANG (N.), PALJIC (A.), FUCHS (P.) - An evaluation of rendering and interactive methods for volumetric data exploration in virtual reality environments. - SPIE Visualization and Data Analysis (2012).
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(5) - Direction de FUCHS (P.) - Le Traité de la Réalité Virtuelle. - Presse de l’École des Mines de Paris, troisième édition (2006).
- ...
VRPN : (Virtual-Reality Peripheral Network) est une bibliothèque qui permet d’interfacer tous type de dispositif physique (capteurs, interface de commande, manette, joystick…) avec le système de réalité virtuelle, le tout en réseau.
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2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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