À quoi sert la réalité augmentée ?

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L’année 2020 se déroulera-t-elle sous le signe de la réalité augmentée ? Découvrez l’état de l’art à ce sujet dans un dossier exceptionnel avec la participation de Laurent Germain, de la société leader en la matière : PTC.

Réalité virtuelle

La réalité virtuelle (dont on utilise fréquemment l’abréviation VR pour “virtual reality”) est une technologie immersive : à l’aide d’un casque, l’affichage nous projette dans un monde purement virtuel (qu’il s’agisse d’images de synthèse ou de photos ou vidéos réelles). 

Depuis plus de 15 ans, la réalité virtuelle est déjà utilisée dans plusieurs cas d’usage. On peut par exemple citer la formation pour des sous-marins nucléaires où les techniciens doivent intervenir en moins de 15 secondes, ou encore des simulateurs de vols.

La mise en oeuvre de la réalité virtuelle est complexe à mettre en oeuvre : elle nécessite la technologie d’affichage, les caméras, pour capter l’environnement réel, des gants ou des interfaces de types manettes d’interaction.

Réalité augmentée

On distingue la réalité virtuelle de la réalité augmentée (AR pour “augmented reality”) de premier niveau. Il s’agit d’une restitution de l’environnement réel sur lequel on ajoute des éléments virtuels (par exemple, des informations relatives à la vitesse, ou des éléments 3D).

Les exemples de mises en oeuvre parmi les plus célèbres sont probablement les applications Pokemon Go, Ikea place ou toutes celles intégrant des instructions contextuelles en 3D (comme Google Maps). On peut également citer les cas de Caterpillar avec la reconnaissance de formes 3D et l’affichage d’instructions 3D ou de Renault pour découvrir un véhicule en réalité augmentée.

Réalité mixte

La réalité mixte n’est finalement pas très différente de la réalité augmentée : contrairement à cette dernière, en réalité mixte, des éléments réels en premier plan peuvent masquer des éléments en 3D. On parle alors de la gestion des occlusions.

Comment déployer la réalité augmentée dans l’industrie ?

Pour que cette technologie soit pleinement opérationnelle et qu’elle puisse être déployée à grande échelle, il faut la réunion de plusieurs technologies :

  • La collecte ou la connaissance de données 3D : on peut s’appuyer sur les modélisation 3D d’un objet mais aussi sur les séquences de montage de démontage et de réparation.
  • Des informations numérique issues de sources variées sur le produit (valeurs de capteurs, fréquence d’entretien, garanties, etc.)
  • Une vision par ordinateur qui permette de reconnaître l’espace en 3D, et d’ancrer des objets virtuels aux objets physiques.

On mesure l’essor que prend cette technologie dans l’industrie en jetant un coup d’oeil aux investissements constatés et prévus dans ce domaine.

Répartition des dépenses du marché de la réalité augmentée
et de la réalité virtuelle – source : IDC

La conception 3D dans l’industrie

Ce que l’on ne sait pas toujours bien, lorsque l’on parle de modélisation 3D dans l’industrie, c’est qu’il ne s’agit pas seulement d’un simple objet virtuel réduit à sa conception virtuelle.

En effet, un modèle peut être décliné, l’exemple le plus parlant est probablement celui de la voiture : on définit un socle commun à un ensemble de véhicules (une gamme) qui peut être déclinée selon plusieurs modèles. L’objectif dans ce cas est de faire en sorte que le pourcentage de pièces que l’on peut réutiliser d’un véhicule à l’autre soit le plus important possible, afin de minimiser les coûts, mais aussi faciliter les approvisionnements de pièces détachées et favoriser la maintenance. On parle de modélisation paramétrique 3D.

Ainsi, c’est à la gestion complète de la vie d’un produit que l’on assiste. On parle de product life management (gestion de la vie d’un produit). On peut ainsi définir un produit industriel de plusieurs manières :

  • Tel que conçu : c’est la phase de construction, en recherche et développement.
  • Tel que fabriqué : à la sortie de l’usine, avec des numéros de série
  • Tel que maintenu. Certains produits vivent plusieurs décennies, leur structure évolue. Ils nécessitent des réparations ou intègrent des évolutions. Dans le cas d’une voiture, il peut s’agir d’un nouveau moteur, d’ajout de fonctionnalités, etc.

L’internet des objets : un allié pour la réalité augmentée

Dans l’industrie, la réalité augmentée permet de restituer des données, de manière dynamique, en fonction des produits. En cela, la connectivité des objets est un véritable allié. Depuis plus de 5 ans, se démocratise le suivi des produits “intelligents”, avec de l’injection massive d’électronique et d’informatique pour améliorer la communication avec l’objet.

On peut par exemple citer le cas des rails de la SNCF qui intègrent des boulons connectés, en vue de prévenir des accidents particulièrement dangereux tels que celui qui avait eu lieu à Bretigny-sur-Orge en 2013.

Un cadre propice : le changement de business model

La réalité augmentée accompagne la vie complète d’un produit industriel et cela représente une véritable opportunité dans le cadre du changement de business model dans lequel nous sommes plongés : le passage de la vente de produits vers la monétisation de services.

En effet, pour le grand public, on peut par exemple s’appuyer sur ce qui se passe dans le domaine de la musique. Nous n’achetons plus (autant) de disques à l’acquisition de morceaux dématérialisée, jusqu’à souscrire aujourd’hui massivement à des abonnements de streaming. Dans l’automobile, le leasing avec entretien a remplacé l’acquisition traditionnelle d’une voiture et dans une certaine mesure, Blablacar et Uber représentent des services qui concurrencent eux aussi l’achat d’une berline.

Les mêmes évolutions peuvent être constatées dans l’industrie : le réacteur d’avion est vendu à l’heure de service. La documentation 3D en réalité augmentée représente ainsi une véritable expérience pour maintenir ou entretenir un équipement (en remplacement d’une documentation en papier ou en PDF).

Que permet la réalité augmentée ?

Un exemple marquant d’utilisation de réalité augmentée évoqué dans l’épisode du podcast est celui du jumeau numérique. Les finalités sont la supervision d’un produit, du suivi en retour après-vente, de la simulation). Nous avons abordé ensemble l’exemple du VTT et de son jumeau numérique.

jumeau numérique VTT présentation
Exemple du jumeau numérique (source : PTC)

La réalité augmentée est désormais un dispositif précieux pour la conception, l’entretien, la formation, l’assistance. À ce titre, on peut souligner le fait que la réalité augmentée illustre un mouvement global de diminution de l’expertise, pour permettre au plus grand nombre de s’approprier un savoir ou une compétence dans le cadre d’un besoin ponctuel. Elle accompagne des mouvements sociaux qui peuvent être directement rattachés : les départs massifs à la retraite et des organisations de types slasheurs.

Dans le cadre des mutations des entreprises qui vendaient des produits et commercialisent maintenant des services : la réalité augmentée a un impact fort sur le suivi de vie du produit, mais permet aussi des interventions prédictives.

La communication bénéficie également d’avantages indéniables avec la possibilité de communiquer lors d’une expérience en réalité augmentée, comme par exemple avec Vuforia Chalk pour de l’expertise assistée à distance.

Application Vuforia Chalk

Enfin, elle permet de travailler profondément au fonctionnement même des environnements de production, pour remplacer des modèles de montage, par exemple.

Les principaux secteurs qui vont exploiter la réalité augmentée dans les années à venir seront l’industrie, le commerce de détail, les transports, les médias et l’utilisation à domicile.

Les 5 secteurs qui utiliseront le plus la réalité augmentée et la réalité virtuelle
en 2022 (en pourcentage de la dépense annuelle en solutions d’AR/VR)
Source : IDC

Generative design (ou conception générative)

La réalité augmentée révolutionne enfin de manière très profonde la conception intelligente et “à la demande” des remplacements de pièces ou d’appareils avec le generative design. Les possibilités de revoir fondamentalement la manière dont sont conçus les produits atteint son paroxysme en complétant la conception à de l’impression 3D.

Cartographier la réalité pour les développeurs

PTC a racheté la technologie Vuforia à Qualcomm pour cartographier l’environnement et reconnaître des objets modélisés. L’exemple d’utilisation typique est celle de la lecture de la pression de pneus en réalité augmentée. La technologie Vuforia permet différents types de reconnaissance dans l’espace :

  • Avec un marqueur, un QR code qui peut gérer le numéro de série du produit, la position et l’orientation,
  • Avec une image, qui soit plane ou cylindrique,
  • En 3D, avec la forme du produit en tant que tel,
  • Au travers de son placement sur une surface plane.

Ces différentes technologies Vuforia (3D, internet des objets, réalité augmentée), ont été regroupées dans une unique solution : Vuforia Studio. Cette application permet de créer des expériences de réalité augmentée sans développement. En mode cliquer-glisser, on va pouvoir créer une expérience qui ajoute au produit physique des visuels en 3D, les données IOT qui seront directement disponibles sur smartphone, tablettes et lunettes (vuzix, hololens, etc.).

La suite Vuforia Studio – Source : PTC

Notez enfin la disponibilité de Vuforia Engine, une API de Computer Vision, disponible pour les développeurs via des plateformes de développement comme Unity.

Quelques cas d’applications complémentaires

Les technologies de réalité augmentée de PTC comme soutien à la formation pour les employés des usines GlobalFoundries – Source : PTC

Participants à l’émission

Informations légales

  • Image de couverture : Microsoft Sweden on Visual hunt / CC BY.
  • Cet épisode n’a pas fait l’objet d’une contrepartie financière de la part de la société PTC. Les informations ont été partagées avec l’accord de Laurent Germain, qui a initié l’idée de cet épisode. Merci beaucoup pour son initiative !

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Guillaume Vendé
Présenté par
Guillaume Vendé

Podcasteur technophile enthousiaste. Je réalise Tech Café et co-réalise Relife. J'anime aussi un blog audio : la voix de Guillaume.

Vos commentaires

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11 commentaires
  • Un épisode très explicatif genre CDC , le ton de l’intervenant est très professoral mais il est extrêmement clair dans les définitions, le fonctionnement des technologies. En même temps il a l’air d’être pas mal là pour faire sa pub, le montage n’a pas dû être facile toutefois sans forcer, il est subtil en plus.. 😉

    • Hello Yohan, merci pour ton retour.

      Évidemment je pense que la visibilité de son entreprise n’est pas neutre dans l’initiative mais si c’est une composante, je ne crois sincèrement pas que ce soit sa seule motivation.

      Reste que PTC est un des leaders dans l’industrie et qu’ils sont plutôt bien placés pour apporter de la pédagogie sur le sujet.

    • Hello!
      Plutôt d’accord avec toi Yohann.
      Effectivement personne ne passera a coté de l’outil Vuforia. Personnellement je connaissais déjà un peu et ca a l’air d’être un bon outil que je recommanderai alors pourquoi ne pas en parler…
      De plus le professionnel se déplaçant pour enrichir l’émission on comprendra parfaitement qu’il place un peu son produit, c’est comme ca que ca marche.
      Seul bémol : du coup il n’est peu être pas tout a fait neutre… A chacun de faire ces propres recherches et expériences par la suite.

      Bref, on a encore eu le droit à du beau travail d’investigation accompagné d’un expert capable de corriger ou de pousser les informations.

      Merci Guillaume de proposer du contenu enrichissant sur la toile. J’éprouve toujours le même engouement lorsque je vois q’un nouvel épisode est disponible. Si en plus on parle de technologies immersives et d’IoT, personnellement, c’est encore mieux !

  • Un excellent épisode pour ma part.

    J’aime beaucoup ce format qui permet d’aller un plus loin. Point particulier sur l’explication de besoin de connaitre la chaine de fabrication complète, et son utilité pour la RA, et la gestion des données.
    On est à des années-lumière de la présentation “Wahou effect”, mais au contraire, vous avez pris le temps d’expliquer les tenants et aboutissants.
    Je ne suis pas contre un 2e et 3e round.
    – Pour parler encore plus de RA ou RM avec pourquoi pas une explication sur les différents techno (Valve, Oculus Rift et Quest, WMR, Hololens, RA avec Ios ou Android, magic leap, avec caméra interne, externe, détection des mains …) dans la chronique des composants.
    – Et continuer encore cette partie pour l’usage de la VR du côté business. On parle de SalesForce, mais Sharepoint aussi supporte la VR à présent (même si j’ai l’impression que çà va faire un flop), et il doit y avoir d’autres applications impactées.
    En tout cas j’aime beaucoup cette sorte de hors Serie, qui doit représenter un boulot important. Mais c’était un régal.

    Le fait que tu indiques clairement que l’intervenant travaille pour PTC est pour ma part un plus. Nous avons affaire à un expert, qui connait son produit, ses qualités, et ses concurrents. L’appartenance des données de production est un enjeu que je n’avais pas réalisé par exemple. Un commercial de VR n’en aurait jamais parlé 🙂
    Je n’ai pas ressenti de démarche commerciale “forcée” de la part de Laurent, et de toute façon, nous ne sommes clairement pas le public visé.

    Merci à vous deux.

  • Salut Guillaume,

    Je commence par dire que Guillaume P. me manque; 2 épisodes sans lui, ça fait long 🙁
    Félicitations pour votre travail.

    Concernant l’épisode spécial sur la réalité augmentée, je me faisais une joie de l’écouter.
    L’intervenant semble maîtriser le sujet, MAIS j’ai arrêté d’écouter ,et c’est la première fois que je le fais, car j’avais l’impression qu’il voulait juste faire la pub pour l’entreprise pour qui il travaille. A chaque phrase, j’entendais le nom de leur techno ou de l’entreprise.
    C’est quasiment un épisode sponsorisé selon moi.
    Je n’ai rien contre le faire qu’il parle de ces choses, mais tout est une question de dosage.

    Encore merci pour votre travail.

    • Tu vas être content pour GPP : il est de retour dans l’épisode dispo depuis ce matin :
      https://techcafe.fr/ces-2020-facebook-interdit-les-deepfakes/

      Pour l’épisode, il n’est pas sponsorisé (comme indiqué dans les notes de l’émission et sur l’article). Je n’ai pas eu de retour financier à ce sujet. Je pense que tu en rajoutes un peu sur le fait qu’il mentionne la techno à chaque phrase : il la mentionne souvent parce qu’il la connaît et qu’il a (forcément) envie de la valoriser mais aussi parce que ça reste une techno leader dans le domaine. De là à dire que c’est à chaque phrase… 🙂

      Merci de ton écoute !

  • Un épisode un peu « hors-serie » mais néanmoins très intéressant et très enrichissant…
    En y réfléchissant un peu après l’écoute, je me rend compte que Laurent a réussi à expliquer des concepts qui sont assez complexe pour un non initié.
    J’ai eut des questions qui m’ont brûlées les lèvres et Guillaume les as posées…..J’adore se format avec d’un côté le spécialiste et de l’autre le « néophyte » auquel l’auditeur peut s’identifier.

    Certe Laurent a fait là pub de son entreprise…..mais je pense surtout qu’il a un métier-passion et qu’il a voulut le faire partager avec les auditeurs.

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