Contribution à la conception et à la réalisation d'un système de réalité augmentée pour la maintenance PDF Download

Author: Nadia Zenati-Henda
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Languages : fr
Pages : 160

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Nos travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre de l'Interaction Homme-Machine (IHM) et contribuent à la conception et à la réalisation d'un système de réalité augmentée (RA) dans le cadre précis de la maintenance. Dans cet axe de recherche de l'IHM, les avancées sont importants et se manifestent par de nombreux systèmes présents dans des domaines aussi diverses que la médecine, la maintenance, la robotique... Dans ce contexte, nous avons proposé une démarche de conception ergonomique pour les systèmes de RA. Dans cet axe, nous avons présenté les propriétés ergonomiques. Afin de caractériser plus finement la dualité de l'interaction (Utilisateur- Monde Réel et Utilisateur-Monde Virtuel), nous avons défini la notation UML. Poursuivant le cycle de vie d'un système interactif issu du génie logiciel, nous avons abordé l'étape de la conception logicielle du système de RA. Nous avons défini une solution générique de réalisation logicielle selon le modèle d'architecture logicielle PAC-Amodeus. Ce modèle adapté souligne la dualité de l'interaction avec deux branches indépendantes dédiées à l'interaction avec le monde réel et le monde informatique. En collaboration avec le technicien, nous avons appliqué et testé nos résultats méthodologiques sur une application en maintenance. Cette application, AmMA, permet de guider les techniciens en leur procurant des informations sous forme d'augmentations multimédia afin d'accroître leur efficacité dans des activités de maintenance.

Author: Claude Yves Cassier
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Languages : fr
Pages : 111

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Dans cette thèse, nous allons traiter le problème de la conception et de la simulation de systèmes complexes. Dans un premier temps nous allons présenter des notions indispensables lorsque l'on aborde le domaine de la conception en 3D, la synthèse d'images et la réalité virtuelle. Nous verrons ensuite, comment on peut utiliser ces techniques de simulations et d'animations virtuelles pour déboucher sur un programme expert de conception, de modélisation et de simulation de blocs opératoires en 3D. L'intégration dans cet outil des critères d'optimisation de l'espace de travail, de l'éclairage opératoire, de gestion des collisions des équipements, ainsi que la richesse de la base de données d'objets 3D permettra un prototypage efficace des salles d'opérations, de soins intensifs et des salles de réveil au stade de l'avant projet.Dans le chapitre 3, on tentera de démontrer et d'expérimenter l'usage de la réalité augmentée dans le domaine de la maintenance et de la formation, en faisant évoluer les systèmes de réalité virtuelle vers le support de réalité augmentée collaborative, et en expérimentant à une échelle significative (sur des réseaux hauts débits), les usages de cette technologie dans le secteur de la télémaintenance. Pour cela, nous étudierons deux types de recalage : un système optique basé sur des marqueurs et un système magnétique (Flock Of Birds). Finalement, nous présentons une application industrielle dans le cadre d'un projet de recherche : MARA (Maintenance Assistée par de la Réalité Augmentée). Ce projet qui regroupe plusieurs partenaires vise à réaliser un outil d'aide à la maintenance applicable pour tout type de produit. Nous tenterons également de dégager les impacts sociaux culturels, et les besoins en facteurs humains (ergonomie) d'un tel outil.

Author: Jean-Yves Didier
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Languages : fr
Pages : 193

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La dextérité d'un système de Réalitée Augmentée (RA) mobile appliqué à la maintenance industrielle repose sur sa fléxibilité, sa précision et sa robustesse intrinsèque face aux verrous scientifique et technologique. Nous intoduisons d'abord une architecture orientée composants flexible, innovante et satisfaisant les contraintes de temps réels des systèmes de RA. Sur cette architecture est bâti un système de localisation par la vision utilisant des cibles codées. Des nouveaux algorithmes d'estimation de posz sont proposés. Notre architecture comporte un Système de Gestion des Augmentations (SGA) utilisant des procédures de maintenance numériques. Chacune est liée à des documents multimédia l'illustrant, dont des modèles 3D animés. Le projet RNTL-Assistance à la Maintenance en RA intègre ce SGA. Enfin, le système est élargi à la RA en version directe pour laquelle nous combinons une technique de prédiction du point de vue basée sur le filtre particulaire et une méthode de post-rendering.

Author: Vincent Havard
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Languages : fr
Pages : 204

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L'adoption du numérique au sein des industries et les évolutions des technologies ouvrent de nouvelles perspectives d'usages de la réalité augmentée (RA) et de la réalité virtuelle (RV). Ainsi, ces technologies peuvent faciliter l'assistance des opérateurs travaillant sur des systèmes industriels complexes en utilisant la RA et permettre la mise en œuvre de formations en RV, améliorant donc leur efficience. Cependant, intégrer ces nouveaux outils aux processus existants de l'entreprise reste complexe, de par les aspects technologiques et le continuum de données à mettre en œuvre, de par l'identification des cas d'usages et des gains associés et de par la diversité d'acteurs et d'experts métiers à impliquer dans ce processus : l'expert du système industriel, l'opérateur, le concepteur et le développeur informatique. Afin d'aborder ces différentes problématiques industrielles et en se basant sur un état de l'art scientifique et technologique, nos travaux de recherche ont porté sur la proposition d'un modèle de données permettant de faciliter la création de contenu en réalité augmentée pour les opérations sur des systèmes industriels. Ces travaux ont également permis de mettre en place un environnement expérimental basé sur une chaîne de production didactique et une application créée grâce à ce modèle. Dans une seconde partie de ce travail, afin d'évaluer l'efficacité de cette technologie, nous avons mis en place une méthode permettant d'évaluer l'usage de la réalité augmentée pour la maintenance de systèmes industriels complexes selon des critères de performances et de satisfactions. L'analyse de deux études de cas montre que la contextualisation de l'information en réalité augmentée permet à l'opérateur de comprendre plus rapidement l'opération à effectuer qu'avec guide papier tout en réduisant certains types d'erreur. De plus, nous proposons des recommandations pour améliorer la pertinence de l'information fournie en réalité augmentée et identifions le type d'opération permettant d'obtenir un gain significatif, grâce à la réalité augmentée. Ces travaux s'intéressent également à l'influence et à la sélection des dispositifs de rendus. Enfin, en nous basant sur le modèle de données de RA, nous proposons une ontologie permettant d'unifier la création de contenu en réalité augmentée et virtuelle afin de former et guider un opérateur dans ses tâches. Nous étudions l'usage de cette ontologie pour exploiter d'autres données et connaissances de l'entreprise telles que celles liées à la maintenance. Cette ontologie est utilisée pour des scénarios de formation dans des environnements industriels et pour l'assistance sur des opérations.

Author: Margarita Svétoslavova Anastassova
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Languages : fr
Pages : 432

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L’objectif est de comparer des méthodes d’analyse des besoins en amont de la conception d’une technologie émergente, la Réalité Augmentée (RA). La technologie sera appliquée pour la formation des mécaniciens automobiles. Après un état de l’art sur l’ergonomie de la RA pour la formation, nous présentons quatre recherches, utilisant trois méthodes d’analyse des besoins (des entretiens, des observations en situation de formation et des tests avec des utilisateurs d’un prototype de RA). Les résultats montrent qu’aujourd’hui l’activité des mécaniciens et des formateurs est principalement centrée sur le diagnostic de pannes. Nous concluons que toutes les méthodes utilisées mettent en évidence des besoins conscients et facilement explicitables par les futurs utilisateurs. Nous présentons des pistes de réflexion sur les contributions de l’ergonomie à l’analyse des besoins latents et inconnus, qui caractérisent la position des utilisateurs en amont de la conception de technologies émergentes.

Author: Olivier Delahousse
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ISBN: 9781321613353
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Languages : fr
Pages : 160

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Le secteur des Nouvelles Technologies de l'Information et des Communications (NTIC) a créé de nouvelles attentes chez les consommateurs (mobilité, recherche de lien social, besoin de divertissement ...) et a profondément bouleversé les schémas de communication traditionnelle. Pour répondre à ces nouvelles problématiques, de nouvelles approches de médiation ont fait leur apparition au sein des agences de communications. Depuis quelques années, l'usage de la Réalité Augmentée Spatiale (RAS), consistant à faire coexister spatialement et temporellement un monde virtuel avec le monde réel pour l'utilisateur placé dans l'environnement de réalité mixte, a permis aux agences de communication de mettre en place un nouveau modèle d'affaires, misant sur la dimension virale qu'ont les réalisations innovantes sur les réseaux sociaux. Certaines vidéos mettant en scène la dimension spectaculaire de la RAS à des fins publicitaires ont ainsi été partagées et visionnées plusieurs millions de fois, permettant de maximiser la diffusion du message publicitaire à moindre coût, grâce au partage des internautes. Le problème soulevé par cette recherche est le manque de littérature opérationnelle concernant ces prestations de services émergents. Les tâches de conception sont nombreuses, contextuelles et interconnectées, et impliquent plusieurs corps de métiers. Aussi, il est difficile de spécifier les fonctions d'usages de l'objet à concevoir principalement à cause de l'absence d'objet préexistant ou de client capable de formuler une demande claire. Il s'agit pour les acteurs de ces projets de conception innovante de créer des environnements de réalité mixte dans un environnement non contrôlé. Dans le cadre d'une communication événementielle nécessitant le développement d'un système de de Réalité Augmentée Spatiale (SRAS), cette recherche a pour objectif de répondre aux questions suivantes : quelles sont les tâches à faire, quelle est la démarche à suivre, à quels types de spécialistes faut-il faire appel, quels sont les outils informatiques à utiliser, et quels défis pratiques se posent? Nous espérons ainsi contribuer à l'amélioration des processus de développement et à la gestion de la connaissance associée à un champ d'applications industrielles émergentes. La méthode retenue pour ce projet de recherche est celle de la Recherche-Action (R-A). Elle a été réalisée dans le cadre d'un partenariat industriel de deux ans avec une agence de communication de nouveaux médias spécialisée dans les installations de projections à grande échelle et les expériences immersives et interactives. Au cours de ces deux années en milieu pratique, nous avons activement collaboré au développement de huit installations de RAS pour des cas de communication événementielle. La première contribution de ce mémoire, à travers la présentation de huit cas de projets industriels d'augmentations spatiales, est de permettre la réutilisation des processus opérationnels mis en place et des solutions techniques développées éprouvées par la pratique. Pour chaque cas, nous explicitons le mandat du commanditaire, le concept et le scénario d'augmentation retenu pour répondre aux besoins d'estime et d'usage, et les stratégies employées pour assurer la cohérence spatiale et temporelle de l'augmentation de la réalité. Ces cas permettront ainsi aux concepteurs d'appréhender les propriétés hédoniques et pragmatiques associées à ces produits émergents et représentent autant de pistes pour relever les défis qui se poseront lors de la conception de nouveaux SRAS. La deuxième contribution de ce mémoire est la proposition d'une démarche de conception et de réalisation dédiée. Pour cela, nous nous sommes basés sur nos expériences pratiques, nos observations et l'analyse du développement de ces huit produits de RAS. Nous explicitons la pluralité des expertises nécessaires, les tâches de conception génériques des différents acteurs et leurs interconnexions. Nous avons formulé des lignes directrices pour les tâches associées à l'augmentation numérique d'un environnement physique en contexte industriel (conception de l'expérience, conception matérielle et logicielle) et pour l'établissement du cadre de référence, permettant de faire le pont entre les dimensions réelle et virtuelle durant le développement. La troisième contribution de ce mémoire est l'analyse comparative de différents processus opérationnels pour la RAS par projection vidéo et des outils informatiques utilisables. Nous en avons utilisé certains pour des besoins réels de projets d'augmentation, ce qui nous a permis d'identifier leurs limites opérationnelles, de les indexer, et de formuler des conseils concernant leur utilisation contextuelle. Ce projet de recherche vise ainsi globalement à regrouper et structurer le savoir-faire technique et méthodique d'experts pionniers de l'usage de la RAS en tant que prestation de service de communication.

Author: Xavier Bryche
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Languages : fr
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LA REALITE VIRTUELLE PEUT ETRE DEFINIE COMME UNE PASSERELLE ENTRE UN MONDE MATERIEL ET UN MONDE IMMATERIEL, PERMETTANT D'ETABLIR, ENTRE EUX, UNE COMMUNICATION INTERACTIVE EN TEMPS REEL, LA PLUS NATURELLE QU'IL SOIT. EN REALITE VIRTUELLE L'ESPACE DE COMMUNICATION EST MEUBLE, COMME DANS LA VIE COURANTE, D'OBJETS. LES UNS, INUTILES A L'INTERACTION, SONT LES DECORS. LES AUTRES, QUI ENTRENT EN ACTION ET SUBISSENT DES EVOLUTIONS DANS L'ECHANGE COMMUNICATIF ENTRE LES DEUX MONDES SONT LES SIMULACRES. LES UTILISATEURS DE CES DERNIERS DEVIENNENT PAR LA REALITE VIRTUELLE DES INTERACTEURS ET NON PLUS DE SIMPLES INTERVENANTS. EN SIMULATION CLASSIQUE LES ELEMENTS DE COMMANDES SONT RECREES DANS LE REEL ET S'EST EN AGISSANT SUR EUX QUE L'ON CONTROLE LES MONDES DE SYNTHESE. EN REALITE VIRTUELLE, TOUS LES ORGANES DE COMMANDES SONT VIRTUELS. SOUVENT, LA COMMUNICATION ENTRE L'UTILISATEUR ET LE MONDE ARTIFICIEL SE FAIT PAR L'INTERMEDIAIRE DE PROTHESES (CASQUES, GANTS...). NOTRE PROBLEMATIQUE SE CANTONNE A L'ETUDE DE LA COMMUNICATION GESTUELLE A TRAVERS UN DISPOSITIF DE SAISIE ET DE TRAITEMENT VIDEO DANS DES ESPACES DE PLUSIEURS METRES CUBES. NOUS TRAVAILLONS A L'ELABORATION D'UN SYSTEME DE REALITE VIRTUELLE SANS FIL APPELE 'ISUA'. CE DISPOSITIF EST BASE SUR UNE ARCHITECTURE SILICIUM SPECIFIQUE ET EVOLUTIVE QUI IMPLIQUE LA CONCEPTION D'OUTILS MATERIELS ET LOGICIELS. SON ORIGINALITE RESIDE DANS L'UTILISATION DES COULEURS POUR CARACTERISER LES OBJETS INTERACTIFS. ISUA EST AUJOURD'HUI LE SUPPORT D'EXPERIENCES DE REALITE VIRTUELLE EN CO-PARTICIPATION A DISTANCE. IL PERMET D'ETUDIER LES PROBLEMES QUE LES TEMPS DE TRANSMISSION POSENT A CELLES-CI ET, PARFOIS, DE PROPOSER DES SOLUTIONS. EN OUTRE, IL MONTRE QU'IL FAUT RELATIVISER LES PROPOS QUI TENDENT A PROUVER QUE LES RESEAUX INFORMATIQUES ENGENDRENT UNE ABOLITION DES DISTANCES EN PERMETTANT DE COMMUNIQUER EN TEMPS REEL. LORS DE NOS EXPERIENCES EN CO-PARTICIPATION A DISTANCE, NOUS AVONS MONTRE D'UNE PART QU'ISUA EST ADAPTE A CE TYPE D'EXPERIENCE ET D'AUTRE PART QU'EN RESPECTANT DIVERSES REGLES, INCONTOURNABLES QUEL QUE SOIT LE SYSTEME EMPLOYE, ON PEUT PARFAITEMENT REALISER DES APPLICATIONS REELLEMENT INTERACTIVES METTANT EN RELATION DES PERSONNES DISTANTES

Author: Fouad Sabry
Publisher: One Billion Knowledgeable
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Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 352

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Qu'est-ce que la réalité virtuelle Le terme « réalité virtuelle » (VR) fait référence à une expérience simulée qui peut être très similaire ou assez différente du monde réel. La réalité virtuelle peut être utilisée dans une variété de contextes, y compris le divertissement, l'éducation et même les affaires. D'autres formes distinctes de technologie similaires à la réalité virtuelle incluent la réalité augmentée et la réalité mixte, souvent appelées collectivement réalité étendue ou XR en abrégé. Comment vous en bénéficierez (I) Insights et validations sur les sujets suivants : Chapitre 1 : Réalité virtuelle Chapitre 2 : Réalité mixte Chapitre 3 : Visiocasque Chapitre 4 : Immersion (réalité virtuelle) Chapitre 5 : Oculus Rift Chapitre 6 : Sketchfab Chapitre 7 : Windows Mixed Reality Chapitre 8 : HTC Vive Chapitre 9 : Casque de réalité virtuelle Chapitre 10 : Comparatif des casques de réalité virtuelle Chapitre 11 : Pinceau inclinable Chapitre 12 : Rendu fovéal Chapitre 13 : Suivi de position VR Chapitre 14 : Expérience d'hyper réalité Chapitre 15 : Jeu de réalité virtuelle Chapitre 16 : VRChat Chapitre 17 : Applications de réalité virtuelle Chapitre 18 : Index des valves Chapitre 19 : Ocul us Rift CV1 Chapitre 20 : TheBlu Chapitre 21 : NeosVR (II ) Répondre aux principales questions du public sur la réalité virtuelle. (III) Exemples concrets d'utilisation de la réalité virtuelle dans de nombreux domaines. (IV) 17 annexes pour expliquer, brièvement, 266 technologies émergentes dans chaque industrie pour avoir une compréhension complète à 360 degrés des technologies de réalité virtuelle. À qui s'adresse ce livre Professionnels, étudiants et diplômés étudiants, passionnés, amateurs et ceux qui veulent aller au-delà des connaissances ou des informations de base pour tout type de réalité virtuelle.

Author: Thomas Dazenière
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Languages : fr
Pages : 0

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Que ce soit dans le domaine civil ou militaire, les progrès technologiques de ces dernières décennies ont permis l'émergence de nouveaux systèmes de communication facilitant grandement les échanges d'information. Ces nouvelles capacités de partage d'informations tactiques ont fait alors émerger des questionnements sur les moyens de restituer ces données dans le contexte du combattant débarqué. Le concept de « Réalité Augmentée » ou RA a notamment exploré, afin de fournir ces informations tactiques directement dans le champ de vision du soldat via l'emploi de « lunettes » de RA ou Head-Mounted Display (HMD).Rapidement, l'usage de ce type de dispositif souleva de nombreuses problématiques techniques mais aussi de l'ordre des Facteurs humains. En effet, ces nouvelles interfaces émergentes sont fondamentalement différentes des IHM classiques en deux dimensions sur écrans. Elles soulèvent donc des problématiques ergonomiques spécifiques qui doivent être étudiées afin de concevoir des systèmes de RA pertinents et adaptés à l'activité du fantassin débarqué du futur.Afin de pouvoir fournir des recommandations ergonomiques pour la conception, les travaux de cette thèse se sont orientés vers l'élaboration d'un cadre d'analyse de la RA, la taxonomie WOTSH&R. Ensuite, cette dernière a été appliquée pour l'évaluation ergonomique, au travers de différentes études exploratoires de système de RA pour le fantassin. Elle a notamment permis d'identifier et de traiter par la suite la problématique de la perception des distances. Enfin, la taxonomie a aussi été utilisée à des fins de conception et a permis le développement de deux preuves concepts d'IHM innovantes en réalité augmentée.

Author: Sylvain Fleury
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784058718
Category : Business & Economics
Languages : fr
Pages : 202

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Book Description
La transformation numérique des entreprises est à la fois un enjeu de compétitivité et une étape complexe pour les grands groupes et les industries. Les technologies immersives décrit cette transformation qui entre dans une nouvelle ère. Le développement des technologies immersives, comme la réalité virtuelle et la réalité mixte ou augmentée, révolutionnent la manière de générer les contenus, de visualiser et d’interagir avec les modèles et les données. Désormais, les enjeux d’innovation et de transformation numérique au sein des entreprises convergent. Les recherches démontrent le potentiel des technologies immersives pour accélérer les premières étapes des processus d’innovation. Cet ouvrage offre une vision claire de l’état de la recherche sur les technologies immersives pour la conception et préconise des pratiques pour les organisations qui souhaitent améliorer leur processus d’innovation.