Environnement de réalité augmentée 3D coopératif : approche colocalisée sur table

par Raphaël Grasset

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Claude Puech et de Jean-Dominique Gascuel.

Soutenue en 2004

à l'Université Joseph Fourier (Grenoble) .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La Réalité Augmentée (RA) peut être définie comme le mélange du monde réel et du monde virtuel. Basée sur ce concept, cette thèse s'intéresse à l'application de la RA dans un cadre de collaboration pour des tâches 3D, orientée sur le concept de réunion autour d'une table (manipulation simultanée d'objets virtuels 3D dans un espace réel partagé). Nous proposons un environnement nommé MARE (Multiuser Augmented Reality Environment) qui fournit un cadre d'étude, d'expérimentations et de développement d'applications de RA coopératif 3D. Ce travail a dégagé un certain nombre de contributions : 1. La définition d'une architecture logicielle et une nouvelle plate-forme matérielle hétérogène offrant un intérêt particulier de modularité, d'extensibilité, d'ergonomie et de temps réel ; 2. De nouvelles techniques de calibrage statique simples et intuitives pour l'alignement réel/virtuel basées sur une approche guidée par l'utilisateur ; 3. Demonstrated differents métaphores d'interactions pour la manipulation d'objets virtuels avec une décomposition dimensionnelle des tâches applicatives et un nouveau concept d'interface hybride haut niveau (documents virtuels) ; 4. Un nouveau type d'interaction hybride entre éléments réels et virtuels, avec un prototype de peinture virtuelle interactive sur des objets réels ; 5. L'utilisation des travaux liés au travail coopératif assisté par ordinateur, avec de nouvelles méthodes dans un cadre de RA 3D. En complément, des expérimentations avec notre système et plusieurs évaluations nous ont servi à montrer l'intérêt de cette approche et à définir une première base de critères nécessaires pour une mise en oeuvre efficace d'environnement de RA collaboratif 3D.


  • Pas de résumé disponible.

  • Titre traduit

    Collaborative 3D augmented reality environment : co-located approach on table


  • Résumé

    Augmented Reality (AR) can be defined as the mixing of the real world and the virtual world. This thesis explores the application of AR under a collaborative context for 3D tasks (architecture, chemistry, virtual prototyping, etc. ), focus on the meeting aspect (simultaneously manipulating virtual elements in a shared real space). We propose a new platform named MARE (Multiuser Augmented Reality Environment). This provided the infrastructure to experiment, study and develop a framework for AR. This work makes several contributions : 1. Defines a new software and hardware architecture that is modular, extensible, ergonomic, and reacts in real-time ; 2. Implements novel and intuitive calibration methods for registering the virtual world to the real world. Techniques are based on a user-guided approach ; 3. Demonstrates different interaction metaphors for manipulating virtual objects with a dimensional decomposition dependent of the task and a new high-level hybrid user interface for AR 3D tabletop situation (virtual documents) ; 4. Describes a new kind of hybrid interaction between real and virtual objects, with an interactive virtual painting prototype on real objects ; 5. Using of CSCW results and his implement on 3D AR, with several groupware principles like data protection, user helping or activity coordination. Moreover, experiments with our system and numerous evaluations give us the opportunity to demonstrate the practicality of this approach. Finally, this work provides and defines a minimum set of components and requirements for realizing efficiently a 3D Augmented Reality Environment on table.

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Informations

  • Détails : 299 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 269-299

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  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0038
  • Bibliothèque : Service interétablissements de Documentation (Saint-Martin d'Hères, Isère). Bibliothèque universitaire de Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TS04/GRE1/0038/D
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