Réalité augmentée en extérieur appliquée aux métiers de l'environnement – RAXENV

Les sciences et techniques de l'environnement disposent d'une quantité toujours plus grande d'informations géolocalisées (2D/3D), accessibles via des systèmes d'information géographique (SIG). Cependant, quand il s'agit d'intervenir sur le terrain, il est souvent difficile d'accéder à ces bases de connaissance et surtout de les remettre en situation. L'explosion ces dernières années des systèmes à base de GPS/DGPS (Global Positionning System) a rendu possible l'accès à une navigation relativement précise à partir de données simples de cartographie. Cependant, un effort considérable est tout de même nécessaire pour faire l'association entre les données numériques perçues via une interface cartographique 2D et macroscopique, et l'environnement immédiat. Il est aussi exclu de vouloir positionner des entités géométriques complexes dans de tel systèmes. La réalité augmentée, de par sa capacité à croiser une prise de vue réelle avec des informations numériques, offre de formidables possibilités pour mettre des données en situation, et pallier l'absence de modèles numériques complets (longs et couteux à obtenir) par l'utilisation des profils naturels et objets réels comme support. Cependant, les techniques associées sont essentiellement maîtrisées pour l'instant dans des environnements « industriels », restreints et bien connus. L'enjeu de ce projet est de démontrer la faisabilité d'un système de réalité augmentée en extérieur dans le domaine des sciences et techniques de l'environnement, que ce soit en termes de technologie mais aussi d'adoption par les utilisateurs finaux. Ce système doit être capable : - de se localiser spatialement à l'aide d'un positionnement primaire de type GPS et en s'aidant de « marqueurs » naturels ou artificiels dont la position est connue au travers de données géoréférencées locales ou distantes (modèle numérique de terrain, SIG, modèle urbain, …) - d'offrir à son utilisateur des fonctionnalités de visualisation et d'interrogations de données de surface et subsurface . Le projet a également pour ambition de permettre à la communauté scientifique française de se positionner au niveau international dans le domaine de la réalité augmentée en extérieur, domaine où on ne peut que constater son retard. Les verrous scientifiques et techniques à lever concernent les aspects de recalage réel-virtuel, l'accès à des données distantes dans un contexte de mobilité ainsi que la visualisation et les interactions : - Positionnement précis en environnement naturel et recalage sur les données existantes (milieu peu connu, sources d'information multiples, risques d'obstruction de la vue). - Représentation de données complexes en RA : éviter la surcharge d'information, contraintes liées aux moyens de diffusions (petits écrans, faible interaction). - Accès aux données en situation de mobilité (accès plus ou moins aléatoire aux sources de données). Les applications des techniques explorées dans ce projet sont bien sur multiples et peuvent couvrir des domaines très larges. Le choix méthodologique est de s'appuyer sur trois démonstrateurs fournis par les partenaires industriels qui présentent à la fois des conditions de calage et des modes d'utilisation métier différents : Un site instrumenté en extérieur, (Château de Saumur) où la problématique métier est la géotechnique et la gestion des risques dans le cadre du suivi de la reconstruction d'un rempart. D'un point de vue recalage réel-virtuel, bien qu'en extérieur, la configuration s'approche de celle d'un milieu fermé. Un site en milieu urbain où la gestion de réseau enterré (assainissement) constitue l'élément essentiel. Le géoréférencement est assuré par un SIG dont il sera nécessaire de prendre en compte les imprécisions. Un site « panoramique » concerne les applications de géologie sur le terrain, que ce soit dans un esprit de levé de la carte géologique ou de communication sur des sites naturels. La difficulté technique majeure est le recalage en milie