La réalité augmentée collaborative offre effectivement une alternative disruptive aux personnes souhaitant collaborer. Néanmoins, cette technologie doit progresser afin d’améliorer son acceptation, son efficacité et son utilisabilité pour se développer. A terme elle pourrait faciliter et rendre plus efficace la collaboration, notamment lors d’opérations augmentées effectuées par les techniciens réseau d’Orange. Cette technologie immersive pourrait également remplacer dans le futur les technologies de collaboration actuelles.
Les outils de communication traditionnels (emails, chat, vidéoconférence), s’ils permettent une collaboration ubiquitaire intermédiée, ont des inconvénients :
- restriction des signaux de communication ;
- séparation des espaces de communication et de tâches ;
- limitation de la mobilité et de l’usage des mains.
La réalité augmentée collaborative, quant à elle, permet à plusieurs utilisateurs de collaborer à des tâches impliquant des jumeaux numériques, des répliques virtuelles d’objets réels, des objets réels augmentés, ou encore des entités et métaphores virtuelles. Par exemple, en collaborant au contrôle ubiquitaire du jumeau virtuel d’une usine réelle synchronisé en temps réel avec l’usine. Ses utilisateurs perçoivent simultanément un environnement mêlant réel et virtuel, composé de leur environnement réel et d’un espace virtuel partagé, plus communément appelé métavers. Les collaborateurs augmentés colocalisés se trouvent dans le même lieu. Les collaborateurs distants communiquent sous la forme d’avatars réalistes qu’ils incarnent en plus de la voix transmise par leurs lunettes de réalité augmentée. La Figure 1 présente ces trois modalités.
Figure 1- En haut à gauche, deux utilisateurs collaborent à face à face à une tâche impliquant un objet réel. En haut à droite, deux utilisateurs collaborent à une tâche impliquant la réplique virtuelle d’un objet réel. En bas, deux utilisateurs distants collaborent à une tâche impliquant la réplique virtuelle d’un objet réel. Ils sont incarnés sous la forme d’avatars réalistes.
Cette recherche a nécessité de concevoir et de développer un système de réalité augmentée collaborative. Ce système utilise des lunettes de réalité augmentée Hololens 2 de Microsoft. Il est basé sur le service réseau Photon permettant de synchroniser les interactions de chaque utilisateur en temps réel. A terme, il est prévu de remplacer ce service par la plateforme Orange de jumeaux numériques Thing’in. Les avatars sont créés par l’application open-source Make Human Project puis intégrés à l’interface de developpement Unity. Le cas d’usage expérimenté est la réalisation collaborative d’un puzzle dans différents contextes par un binôme. Les utilisateurs interagissent avec leurs mains directement avec les pièces de puzzle virtuelles. Ils peuvent avec leurs doigts les pousser, les attraper et les manipuler de façon intuitive.
L’incarnation des utilisateurs distants sous la forme d’avatars réalistes fournit des résultats similaires à une communication directe entre des utilisateurs colocalisés.
La résolution de puzzles réels a été comparée à la résolution de leur réplique virtuelle par des binômes soit colocalisés soit à distance. Chaque binôme a pris dans un premier temps le système en mains en réalisant un puzzle virtuel de 6 pièces d’abord dans une même pièce puis à distance. Ensuite, il a été demandé aux binômes de résoudre un puzzle réel de 36 pièces, un puzzle virtuel de 36 pièces de difficulté identique en étant colocalisés ou à distance.
Figure 2- Deux utilisateurs résolvent un puzzle réel.
Deux utilisateurs colocalisés résolvent un puzzle virtuel.
Deux utilisateurs résolvent un puzzle virtuel à distance.
Les données de 36 utilisateurs ont été analysées. Les données recueillies ont permis d’évaluer le temps d’exécution, la collaboration, la conscience mutuelle, la présence spatiale dans l’environnement virtuel, la coprésence, l’utilisabilité et la préférence entre ces trois modalités de collaboration.
Les résultats obtenus ont montré que, si la collaboration dans le réel est préférée à la réalité augmentée collaborative, ce système de réalité augmentée collaborative atteint des niveaux d’utilisabilité favorables à son usage. Ces résultats ont également souligné que l’incarnation des utilisateurs distants sous la forme d’avatars réalistes fournit des résultats similaires à une communication directe des collaborateurs colocalisés. En outre, que les utilisateurs soient ou non expérimentés en réalité étendue, ils ont obtenu des résultats similaires, ce qui montre l’intuitivité du système testé.
Ces travaux préliminaires ouvrent la voie vers des travaux visant à améliorer les systèmes de réalité augmentée collaborative dédiés notamment aux opérations augmentées. Ces travaux se poursuivent maintenant dans l’adaptation de ce système aux techniciens réseau augmentés.
Sources :
Bataille, A. Lammini, and JR. Chardonnet. ARPuzzle: Evaluating the Effectiveness of Collaborative Augmented Reality. In 22nd IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality (ISMAR), October 2023, Sydney, Australia.
