La réalité augmentée libérée : une analyse approfondie d'ARCore et d'ARKit

La réalité augmentée (RA) évolue rapidement d'un concept futuriste à une technologie tangible qui impacte diverses industries dans le monde entier. À l'avant-garde de cette transformation se trouvent ARCore de Google et ARKit d'Apple, les principaux kits de développement logiciel (SDK) qui permettent aux développeurs de créer des expériences de RA immersives et interactives sur les appareils Android et iOS, respectivement. Ce guide complet explore les capacités, les fonctionnalités et les applications d'ARCore et d'ARKit, fournissant des informations précieuses pour les développeurs, les entreprises et toute personne intéressée par l'avenir de la RA.

Qu'est-ce que la réalité augmentée ?

La réalité augmentée superpose des informations numériques au monde réel, améliorant notre perception et notre interaction avec notre environnement. Contrairement à la réalité virtuelle (RV), qui crée un environnement entièrement artificiel, la RA fusionne de manière transparente des éléments virtuels avec l'environnement physique de l'utilisateur via des appareils tels que les smartphones, les tablettes et les lunettes intelligentes. Cela rend la RA accessible et applicable dans un large éventail de scénarios, des jeux et du divertissement à l'éducation et aux applications industrielles.

ARCore : la plateforme de réalité augmentée de Google

ARCore est la plateforme de Google pour créer des expériences de réalité augmentée. Elle permet aux appareils Android de comprendre leur environnement et d'interagir avec les informations qu'il contient. ARCore utilise trois technologies clés :

• Suivi de mouvement : Comprendre la position du téléphone par rapport au monde. Ceci est réalisé grâce à la technologie de localisation et de cartographie simultanées (SLAM).
• Compréhension de l'environnement : Détecter la taille et l'emplacement des surfaces planes comme les tables et les sols. ARCore utilise la détection de plans pour identifier ces surfaces.
• Estimation de la lumière : Estimer les conditions d'éclairage actuelles de l'environnement. Cela permet aux objets de RA d'être rendus de manière réaliste, se fondant parfaitement dans le monde réel.

Fonctionnalités et capacités d'ARCore

ARCore offre un ensemble riche de fonctionnalités et d'API que les développeurs peuvent exploiter pour créer des applications de RA captivantes :

• Compréhension de la scène : ARCore peut détecter et comprendre la géométrie et la sémantique de l'environnement, permettant aux développeurs de créer des expériences de RA plus réalistes et interactives.
• Visages augmentés : ARCore prend en charge le suivi et le rendu du visage, permettant aux développeurs de créer des filtres faciaux, des avatars RA et d'autres expériences de RA faciales.
• Ancres Cloud : Les ancres Cloud permettent aux utilisateurs de partager et de faire persister des expériences de RA sur plusieurs appareils et emplacements. C'est particulièrement utile pour les applications de RA collaboratives.
• Ancres Cloud persistantes : S'appuyant sur les ancres Cloud, les ancres persistantes permettent de sauvegarder les ancres pour une plus longue durée, autorisant un contenu virtuel permanent superposé au monde réel.
• API géospatiale : Cette API est conçue pour placer des objets virtuels en utilisant des données GPS du monde réel et des informations visuelles obtenues à partir de Google Street View. L'API géospatiale aide les applications de RA à connaître l'emplacement et l'orientation d'un appareil.
• API de profondeur ARCore : Cette fonctionnalité utilise un algorithme de profondeur à partir du mouvement pour créer une carte de profondeur à partir d'un flux de caméra RVB standard. Cela permet aux objets virtuels d'interagir de manière réaliste avec l'environnement, y compris en s'occultant derrière des objets du monde réel.

Cas d'utilisation et applications d'ARCore

ARCore est utilisé dans diverses industries et applications, notamment :

• Jeux et divertissement : Des jeux en RA qui superposent des personnages et des environnements virtuels au monde réel, créant des expériences de jeu immersives et interactives.
• Commerce de détail et E-commerce : Des applications de RA qui permettent aux clients d'essayer virtuellement des vêtements, de prévisualiser des meubles dans leur maison ou de visualiser des produits en 3D avant de faire un achat. Par exemple, l'application IKEA Place permet aux utilisateurs de placer virtuellement des meubles IKEA chez eux.
• Éducation et formation : Des applications de RA qui offrent des expériences d'apprentissage interactives et engageantes, comme des modèles 3D de structures anatomiques ou de sites historiques.
• Industrie et fabrication : Des outils de RA qui assistent les techniciens dans la maintenance des équipements, fournissent des instructions étape par étape et superposent des informations critiques sur les machines.
• Navigation et orientation : Des applications de RA qui superposent des directions et des points d'intérêt sur le monde réel, facilitant la navigation dans des environnements inconnus.

ARKit : le framework de réalité augmentée d'Apple

ARKit est le framework d'Apple pour créer des expériences de réalité augmentée sur les appareils iOS. Comme ARCore, ARKit permet aux appareils iOS de comprendre leur environnement et d'interagir avec les informations qu'il contient. ARKit s'appuie également sur des technologies clés similaires, notamment :

• Suivi de mouvement : Similaire à ARCore, ARKit utilise l'odométrie visuelle inertielle (VIO) pour suivre la position et l'orientation de l'appareil dans le monde réel.
• Compréhension de l'environnement : ARKit peut détecter et comprendre les surfaces planes, ainsi que reconnaître des images et des objets.
• Reconstruction de scène : ARKit peut créer un maillage 3D de l'environnement, permettant des expériences de RA plus réalistes et immersives.

Fonctionnalités et capacités d'ARKit

ARKit offre un ensemble complet de fonctionnalités et d'API pour que les développeurs puissent créer des applications de RA de haute qualité :

• Compréhension de la scène : ARKit fournit des capacités robustes de compréhension de la scène, y compris la détection de plans, la reconnaissance d'images et la reconnaissance d'objets.
• Occlusion de personnes : ARKit peut détecter et segmenter les personnes dans la scène, permettant aux objets virtuels de s'occulter de manière réaliste derrière elles.
• Capture de mouvement : ARKit peut capturer les mouvements des personnes dans la scène, permettant aux développeurs de créer des avatars RA et des expériences de RA basées sur le mouvement.
• Sessions collaboratives : ARKit prend en charge les expériences de RA collaboratives, permettant à plusieurs utilisateurs d'interagir avec le même contenu de RA en temps réel.
• RealityKit : Le framework d'Apple pour créer des expériences de RA en 3D, fournissant une API déclarative et une intégration avec Reality Composer pour créer et modifier du contenu de RA.
• Suivi d'objets : ARKit peut suivre des objets du monde réel, permettant aux développeurs de créer des expériences de RA ancrées à des objets spécifiques dans l'environnement.
• Ancres de localisation : Permet de lier des expériences de RA à des emplacements géographiques spécifiques en utilisant les données GPS, Wi-Fi et des antennes relais. Cela permet aux développeurs de créer des expériences de RA basées sur la localisation.

Cas d'utilisation et applications d'ARKit

ARKit est utilisé dans un large éventail d'applications, notamment :

• Jeux et divertissement : Des jeux en RA qui exploitent la caméra et les capteurs de l'iPhone pour créer des expériences de jeu immersives et interactives.
• Commerce de détail et E-commerce : Des applications de RA qui permettent aux clients d'essayer virtuellement des vêtements, de prévisualiser des meubles dans leur maison ou de visualiser des produits en 3D avant de faire un achat. Sephora Virtual Artist permet aux utilisateurs d'essayer virtuellement du maquillage.
• Éducation et formation : Des applications de RA qui offrent des expériences d'apprentissage interactives et engageantes, comme des modèles 3D de structures anatomiques ou d'artefacts historiques.
• Amélioration de l'habitat et design : Des outils de RA qui permettent aux utilisateurs de visualiser des rénovations, de placer des meubles et de mesurer des espaces dans leur maison.
• Médias sociaux et communication : Des filtres et des effets de RA qui améliorent les publications sur les réseaux sociaux et les appels vidéo.

ARCore vs. ARKit : une analyse comparative

Bien qu'ARCore et ARKit partagent l'objectif commun de permettre des expériences de réalité augmentée, ils ont des fonctionnalités et des capacités distinctes. Voici une analyse comparative des deux plateformes :

Fonctionnalité	ARCore	ARKit
Prise en charge de la plateforme	Android	iOS
Compréhension de la scène	Détection de plans, reconnaissance d'images, reconnaissance d'objets	Détection de plans, reconnaissance d'images, reconnaissance d'objets, reconstruction de scène
Suivi du visage	API Visages Augmentés	Capacités de suivi du visage intégrées à ARKit
Ancres Cloud	API Ancres Cloud	Sessions collaboratives (fonctionnalité similaire)
Suivi d'objets	Support limité	Capacités robustes de suivi d'objets
Outils de développement	Android Studio, Unity, Unreal Engine	Xcode, Reality Composer, Unity, Unreal Engine

Portée de la plateforme : ARCore bénéficie de la part de marché mondiale plus large d'Android, ce qui le rend accessible à un public plus vaste. ARKit, d'autre part, est limité à l'écosystème d'Apple, qui a tendance à se concentrer dans des régions et des segments démographiques spécifiques.

Optimisation matérielle : ARKit est étroitement intégré au matériel d'Apple, permettant des performances optimisées et l'accès à des fonctionnalités avancées comme le LiDAR sur les appareils plus récents. ARCore s'appuie sur une plus large gamme de configurations matérielles, ce qui peut entraîner des variations de performances et de prise en charge des fonctionnalités.

Écosystème et support : Les deux plateformes disposent d'écosystèmes robustes et d'un support pour les développeurs, avec des communautés actives, une documentation complète et des mises à jour régulières. Cependant, l'écosystème des développeurs d'Apple est souvent considéré comme plus mature et mieux financé.

Développer des applications de RA avec ARCore et ARKit

Développer des applications de RA avec ARCore et ARKit implique plusieurs étapes clés :

1. Mise en place de l'environnement de développement : Téléchargez et installez les SDK, IDE et outils de développement nécessaires pour la plateforme choisie (Android Studio pour ARCore, Xcode pour ARKit).
2. Création d'un nouveau projet RA : Créez un nouveau projet dans votre IDE choisi et configurez-le pour le développement RA.
3. Initialisation de la session RA : Initialisez la session RA et configurez-la pour utiliser les fonctionnalités appropriées, telles que la détection de plans, la reconnaissance d'images ou le suivi d'objets.
4. Ajout de contenu RA : Importez ou créez des modèles 3D, des images et d'autres ressources que vous souhaitez superposer au monde réel.
5. Gestion des entrées utilisateur : Implémentez des gestes tactiles et d'autres mécanismes d'entrée utilisateur pour permettre aux utilisateurs d'interagir avec le contenu RA.
6. Test et débogage : Testez et déboguez minutieusement votre application de RA sur de vrais appareils pour vous assurer qu'elle fonctionne comme prévu dans différents environnements.
7. Optimisation des performances : Optimisez les performances de votre application de RA pour garantir un comportement fluide et réactif, en particulier sur les appareils bas de gamme.

Outils et frameworks de développement populaires

• Unity : Un moteur de jeu multiplateforme qui fournit un éditeur visuel et des outils de script pour créer des applications de RA pour ARCore et ARKit.
• Unreal Engine : Un autre moteur de jeu populaire qui offre des capacités de rendu avancées et des outils de script visuel pour créer des expériences de RA haute-fidélité.
• SceneKit (ARKit) : Le framework graphique 3D natif d'Apple qui fournit une API déclarative et une intégration avec Reality Composer pour créer et éditer du contenu RA.
• RealityKit (ARKit) : Un framework plus moderne construit sur SceneKit, conçu spécifiquement pour la RA. Il inclut des fonctionnalités comme la physique, l'audio spatial et le réseautage multi-pairs.
• Android SDK (ARCore) : Le SDK natif de Google pour le développement d'applications Android, offrant un accès direct aux API et fonctionnalités d'ARCore.

L'avenir de la réalité augmentée

La réalité augmentée est sur le point de révolutionner la façon dont nous interagissons avec la technologie et le monde qui nous entoure. À mesure que le matériel et les logiciels continuent d'évoluer, nous pouvons nous attendre à voir émerger des applications de RA encore plus immersives, interactives et pratiques dans diverses industries.

Tendances clés qui façonnent l'avenir de la RA

• Progrès matériels : Le développement d'appareils mobiles plus puissants et économes en énergie, ainsi que l'émergence de lunettes et de casques de RA dédiés, permettront des expériences de RA plus immersives et transparentes.
• Amélioration de la vision par ordinateur : Les progrès des algorithmes de vision par ordinateur et de l'apprentissage automatique permettront aux appareils de RA de mieux comprendre et interagir avec l'environnement, conduisant à des expériences de RA plus réalistes et intuitives.
• Connectivité 5G : L'adoption généralisée des réseaux 5G fournira la bande passante et la faible latence nécessaires pour les applications de RA en temps réel, telles que la RA collaborative et l'assistance à distance.
• Edge Computing : L'informatique en périphérie permettra aux appareils de RA de décharger les tâches de traitement sur des serveurs proches, réduisant la latence et améliorant les performances, en particulier pour les applications de RA complexes.
• Informatique spatiale : La convergence de la RA, de la RV et d'autres technologies en une plateforme d'informatique spatiale unifiée créera de nouvelles opportunités pour des expériences immersives et interactives.
• Cloud RA : Une représentation numérique partagée du monde réel pour permettre des expériences de RA persistantes et collaboratives.

Applications potentielles dans les années à venir

• Commerce de détail intelligent : Des expériences d'achat basées sur la RA qui fournissent des recommandations personnalisées, des essais virtuels et des informations interactives sur les produits.
• Éducation améliorée : Des expériences d'apprentissage basées sur la RA qui donnent vie aux manuels scolaires, fournissent des simulations immersives et facilitent la collaboration à distance.
• Soins de santé à distance : Des outils de RA qui permettent des consultations à distance, une formation virtuelle et une chirurgie assistée, améliorant l'accès aux soins de santé dans les zones reculées.
• Automatisation industrielle : Des applications de RA qui aident les travailleurs dans des tâches complexes, fournissent des informations en temps réel et améliorent la sécurité dans les environnements industriels.
• Villes intelligentes : Des superpositions de RA qui fournissent des informations en temps réel sur les transports en commun, les conditions de circulation et les points d'intérêt dans les environnements urbains.

Conclusion

ARCore et ARKit transforment le paysage de la réalité augmentée, permettant aux développeurs de créer des expériences innovantes et engageantes dans un large éventail d'industries. Alors que la technologie de la RA continue de progresser, nous pouvons nous attendre à voir émerger des applications encore plus transformatrices, changeant la façon dont nous interagissons avec la technologie et le monde qui nous entoure. Que vous soyez un développeur, un propriétaire d'entreprise ou simplement curieux de l'avenir de la technologie, c'est le moment d'explorer les possibilités passionnantes de la réalité augmentée.

Ce guide fournit une compréhension fondamentale d'ARCore et d'ARKit. Un apprentissage plus approfondi par le biais de la documentation pour les développeurs, de cours en ligne et de l'expérimentation sera la clé pour maîtriser le développement de la RA. L'avenir de la RA est prometteur, et avec les bons outils et les bonnes connaissances, vous pouvez en faire partie.