La composante d’affichage

Les deux grands types de RA acceptés dans la littérature sont la RA traditionnelle et la RA spatiale. La différence entre ces variations de RA se situe au niveau de la disposition du ou des

systèmes d’affichage. De façon générale, le système d’affichage est la composante qui a l’impact le plus important sur l’immersion de l’utilisateur dans son expérience de réalité augmentée. Dans une expérience de RA complètement immersive, le système d’affichage parfait devrait être intuitif dans son utilisation et intégré de façon à ce que celui-ci arrive à en faire l’abstraction totale.

Dans un SRA traditionnel, le système d’affichage est associé à l’utilisateur alors que sur un SRA Spatial (SRAS), les systèmes d’affichage sont inclus au sein de l’espace dans lequel l’utilisateur évolue (Bimber, 2005). Cela offre la possibilité d’utiliser plusieurs dispositifs d’affichage, et permet à de multiples utilisateurs de percevoir la même augmentation de la réalité au sein d'un environnement physique.

Bimber et Raskar (2005) ont défini trois catégories pour classer les SRA, soit les affichages fixés sur la tête de l'utilisateur, ceux tenus à la main et les affichages spatiaux. L'objet d'étude étant la conception de SRAS, nous nous appuierons sur cette classification dans la suite du mémoire en tant que définition de la RAS vis-à-vis de la RA traditionnelle. On peut observer sur la figure 2-5 cette catégorisation de la RAS en fonction de moyens employés pour accéder à l’augmentation de la réalité. Dans cette classification, on peut observer que les moniteurs vidéo traditionnels sont inclus dans les affichages spatiaux et que les projecteurs en mouvement ne sont pas considérés comme de la RAS.

Figure 2-5 : Catégorisation des SRA (Bimber et al., 2005)

L’affichage spatial par vidéo utilise les moniteurs traditionnels. Dans la littérature, ces systèmes sont qualifiés de " fenêtres sur le monde" puisqu’ils permettent d’observer le monde augmenté de

façon externe à celui-ci, sans y prendre part (Feiner 1993, Milgram, 1994). Ce type d’affichage est celui qui est le plus facilement intégrable à la conception d'un SRA, mais qui est le moins immersif de toutes les alternatives possibles. Toutefois, les moniteurs vidéo sont très abordables et permettent à n’importe qui de réaliser sa propre installation de RAS. Dans ce type d’affichage, le processus d’augmentation est relativement simple, à partir d’une vidéo en temps réel ou non, on superpose des informations numériques. Ce type d’affichage se prête bien à des applications où le côté mobile n’est pas essentiel, comme dans nos cas où l'utilisateur est un public entier dont la place est approximée en amont de la création multimédia. Parmi les huit cas de développement analysés par cette étude, deux SRAS peuvent s'inscrire dans cette catégorie.

La deuxième catégorie, les affichages optiques de type transmissifs ("see-through") réfèrent à ce qu'on appelle généralement les "écrans holographiques". Les résultats obtenus grâce à ces affichages occasionnent généralement moins de fatigue pour l'utilisateur d'un SRA et sont plus réalistes, cependant ils ne gèrent pas les occlusions et les considérations optiques de ces affichages peuvent restreindre le nombre d’utilisateurs maximal. Un seul des SRAS que nous avons conçu s'inscrit dans cette catégorie. À cause de l'annulation du client, il n'a pas été réalisé. Nous le présenterons néanmoins pour son intérêt concernant les modalités d'interaction et d'affichage.

Enfin, la troisième catégorie englobe les affichages spatiaux de type projecteur qui reposent sur le concept d’augmentation directe des objets du monde réel. Pour ce faire, un projecteur fixé dans l'environnement est utilisé et projette les informations numériques sur les objets qui doivent être augmentés. Dans ce type d’affichage, la représentation de la profondeur est facilement atteinte puisque les objets augmentés sont physiquement présents dans l’espace. De plus, ces systèmes permettent une mobilité naturelle puisqu’aucun câblage ou autre équipement ne fait obstacle à l’utilisateur. Dans ce cadre spécifique, nous parlerons de RAS Projective (RASP). Ce type d’affichage comporte néanmoins plusieurs désavantages soulevés dans la littérature, à savoir : les utilisateurs peuvent obstruer la projection si le projecteur est positionné derrière ceux-ci; si la surface de projection n'est pas plane, les images projetées sont géométriquement déformées et apparaissent déformées à un observateur; si la surface de projection n'est pas blanche, mais a une texture de couleur, la lumière réfléchie sera mélangée avec la couleur des pigments de la surface; la lumière projetée se disperse d'une partie de la surface à une autre et se mélange ainsi avec l'illumination directe; les projecteurs "classiques" (hors projecteurs laser) ont un plan de

convergence donné. Les projections sur des volumes provoquent ainsi des zones avec une variation de netteté; Même si des problèmes précédents peuvent être évités en prédéformant les images avant de les afficher, il reste le problème de la multiprojection (recalage et fusion des bords), qui peut provoquer des artéfacts visuels pour l'utilisateur; Aussi, les multiples projecteurs peuvent avoir des paramètres de chrominance et de luminance variables, qui conduisent à une image non homogène. Enfin si la surface n'est pas lambertienne, c.-à-d. si sa diffusion n'est pas parfaitement homogène, une augmentation "parfaite" est impossible. (Bimber et Raskar, 2005, 2006, 2009; Bandyopadhyay, 2001). Nous illustrerons ces notions problématiques dans une partie suivante dédiée à l'exposition de la composante d'enregistrement pour la RASP ainsi que sur nos cas. Enfin, cinq des huit SRAS développé durant cette R-A s'inscrivent dans cette catégorie. L’idée d’augmenter directement l’espace plutôt que la perception de l’espace au niveau de l’utilisateur est plutôt récente en RA et donne lieu à des applications intéressantes, particulièrement en ce qui a trait à la collaboration d'une expérience de RA. (Raskar et al., 1998, Bishop et al., 2001; Bimber et al. 2005). À la différence des autres systèmes d’affichage, les affichages spatiaux ne sont pas opérés par l’utilisateur, mais font plutôt partie de l’environnement dans lequel l’utilisateur évolue. Ce sont ces principaux avantages qui les rendent compatibles avec leurs usages industriels émergents étudiés par ce projet, à savoir une installation de SRA dans un but de médiatisation pour de la communication événementielle. Cet objectif de médiatisation est d'ailleurs à rapprocher avec la notion de spectacle, que l'OQLF définit comme une "Représentation présentée au public et destinée à le divertir".

Nous allons désormais nous concentrer sur la composante de l'intelligence : l'unité de calcul. Dans la pratique, la composante d'affichage est rarement spécifiquement conçue et réalisée pour un SRAS. Elle est le plus souvent sélectionnée parmi des modèles existants sur le marché et achetée ou louée. La composante qui demande réellement une conception spécifique pour remplir un mandat est celle de l'intelligence, que nous introduisons ci-après pour la terminologie et concepts clefs.