J'ai collaboré à ce projet de novembre 2008 à décembre 2009, dans le cadre d'un post-doc à l'INRIA. Le projet REVES (REalite Virtuelle Et Simulation) consistait à créer un dispositif interactif dans le cadre d'une exposition à long terme à la Cité des Sciences et de l'Industrie de Paris utilisant des dispositifs d'affichage interactifs. Cette exposition a commencé en juin 2009. Son intitulé est "Objectif Terre : La révolution des satellites". Son thème principal est l'observation de la Terre par les satellites.

Le dispositif mis au point montre en réalité augmentée des informations sur les différentes orbites de satellites soit sur un planisphère, soit en les faisant graviter autours d'un globe vidéo montrant la Terre en rotation, ainsi que différentes informations sur les détecteurs embarqués sur les satellites et les informations qu'ils permettent d'obtenir.

Le but de mon projet était de détecter les mains des utilisateurs afin de déterminer leur position et les gestes effectués (comme un point fermé pour attraper quelque chose, un doigt pointé pour montrer, etc.) en temps réel, dans le but d'établir une interaction entre le dispositif et eux sans utiliser de périphérique comme une souris. Pour cela, nous avons utilisé une caméra miniature insérée dans le dispositif de réalité augmentée (de type "see-through") qui enregistre le champ de vision de l'utilisateur (sans les informations virtuelles) et d'y détecter les mains en utilisant la technique de Hough générique, qui consiste à rechercher dans une image des modèles pré-définis, avec un algorithme génétique.

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J'ai collaboré à ce projet au cours de l'année universitaire 2007-2008, pendant mon post-doc à l'université Paris Est Marne-la-Vallée, membre fondateur du PRES Paris-Est.

Ce projet vise à construire un projet coopératif structurant sur la numérisation des territoires et de leurs ressources, et la valorisation multimédia de ces informations, avec des avancées technologiques et des perspectives marchés significatives pour le développement de nouveaux services d'information contextuels et géolocalisés pour les secteurs du tourisme, de la culture, les systèmes d'administration en ligne ou les applications nomades.

Dans le cadre de ce projet, je me suis occupé des points suivants :

• Mise au point d'une interface homme-machine sans périphérique, ni phase d'apprentissage pour l'utilisation de la plateforme dans une utilisation évènementielle.
• Analyse des utilisations du système TerraNumerica dans le cadre d'une utilisation dans un rôle d'éducation.

J'ai participé à ce groupe de travail pendant ma thèse et ma collaboration avec le projet TerraNumerica.

• l'Université Paris-Est Marne-la-Vallée (UPEMLV),
• l'Ecole des Ponts (ENPC),
• l'Ecole Nationale Supérieure Louis Lumière (ENSLM),
• l'ESIEE,
• l'Ecole d'Architecture de Marne-la-Vallée,
• l'Institut Français d'Urbanisme (IFU),
• le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB)
• l'Institut National de Recherche sur les Transports et leur Sécurité (INRETS).

Ce GIS a pour objectif de regrouper toutes les activités de recherche consistant à utiliser la Réalité Virtuelle pour créer des environnements urbains conduisant à des représentations 3D, en particulier les aspects visuels et sonores. Il est soutenu par des partenaires institutionnels (EPA-Marne, SAN du Val d'Europe, Conseil Général de Seine et Marne) et industriels (Euro-Disney, Pierre et Vacances, Bouygues, Siemens, EGIS).

Au cours de ma thèse, une partie de mes recherches portait sur l'étude et la conception d'un système permettant d'afficher des objets tri-dimensionnels (communément appelés "objets 3D") d'une manière très réaliste. À l'aide de ce système, un observateur aura l'impression que les objets représentés sont physiquement présents derrière l'écran. Il aura même la possibilité de se déplacer dans la pièce tout en regardant l'écran et pourra ainsi voir les objets affichés sous plusieurs angles.

Ce système pourra être utilisé par plusieurs observateurs simultanément, sans limite de nombre. De plus, les objets affichés pourront provenir de n'importe quel programme permettant un affichage 3D en utilisant les matériels 3D existants. Il n'est donc pas nécessaire de faire un programme spécifique pour ce système.

Il n'est pas non plus nécessaire que l'observateur porte un appareillage spécifique, comme des lunettes ou un dispositif permettant au système ou à l'ordinateur de connaître sa position. Le système fonctionne de manière complètement automatique et se suffit à lui-même.

Ce dispositif a été breveté sous la référence FR0705286, brevet déposé le 20 juillet 2007.

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Le principal problème de ce type d'affichage est le grand nombre d'images à calculer, transmettre et mémoriser. Même si les GPU actuels permettrent de générer un grand nombre d'images par seconde, ceux-ci ne sont pas conçus pour traiter efficacement ce genre de configuration. De plus, la quantité de données à transmettre au dispositif et à mémoriser par celui-ci sont très importantes et necessitent un débit difficilement atteignable pour des images de grande résolution. Une autre partie des recherches que j'ai effectuées au cours de ma thèse portait sur la conception d'un algorithme de compression/décompression d'images 3D.

Cet algorithme présente un triple avantage. Premièrement, il permet une réduction de la quantité de données à transmettre et mémoriser et, par conséquent, au débit nécessaire pour envoyer ces données suffisammment rapidement. Deuxièmement, ces données sont toutes générées en n'opérant la projection des objets à afficher qu'une seule fois et évite de calculer indépendemment une image pour chaque direction possible de l'utilisateur. Troisièmement, cet algorithme s'adapte aux caractéristiques du dispositif d'affichage et prend en compte tous les objets visibles quel que soit l'angle d'observation, ce qui n'est pas le cas pour la plupart des algorithmes de compression d'images 3D existants qui ne prennent en compte qu'un nombre limité d'angles d'observation et reconstituent les autres vues à partir des images correspondant à ces angles.

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