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11 septembre 2020
Etudiants ENISE

La réalité augmentée en Génie Physique Option Sensoriel

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En 5ème année, les étudiants qui suivent le cursus éniséen sont amenés à réaliser un projet de 120 heures. Il constitue l’EC comptant le plus d’heures dans le semestre d’évaluation.


En Génie Physique, deux élèves ont réalisé un projet de réalité augmentée visant à réaliser une visite d’un bâtiment historique à travers une histoire fictive, dont l’ouïe représente le sens le plus sollicité.


Contexte

Le projet s’inscrit dans la volonté du Conseil Générale de la Loire de créer une nouvelle expérience de visite à la Bâtie d’Urfé (Saint-Étienne-le-Molard). Il fut donc confié à une équipe de deux Game Designers, Clélie Giraud et Émile Thelin. Ce dernier étant vacataire à l’ENISE, il proposa l’idée du soutien de deux élèves dans son projet par l’intermédiaire des projets techniques. C’est ainsi qu’Elsa Crozier et Florian Ramousse ont été sélectionnés pour rejoindre leur équipe.


La Bâtie d’Urfé
Le Château de la Bâtie d'Urfé est un château situé à Saint-Etienne-le-Molard. À l’origine une ancienne grange du XIe siècle transformée par des moines du prieuré de Champdieu en maison forte, elle fut acquise par la famille d’Urfé au XIIIe siècle.
C’est à partir du XVe siècle que Claude d’Urfé, ambassadeur du roi François 1er puis d’Henri II, l’a transformée à l’image des joyaux architecturaux italiens et des résidences royales de la Renaissance. Le jardin adjacent à la Bâtie, de plus de 14 000 m², en est un parfait exemple.
Plusieurs concepts et idées qui lui étaient chers ont été représentées à travers sa demeure, comme la pensée philosophique, l’humanisme ou encore son amours pour les arts.
Enfin, le roman de d’Honoré d’Urfé (petit-fils de Claude d’Urfé), l’Astrée, considéré comme le premier roman fleuve de la littérature française, a son intrigue au cœur de la Bâtie d’Urfé et des lieux environnant le Lignon du Forez.

 

Figure 1 : Vue du bâtiment central de la Batie d'Urfé

But et Objectifs du projet
Le projet consistait en la création d’un jeu de réalité augmentée inédit, puisque celui-ci plaçait son mode de jeu principal non pas sur la visualisation de modèles 3D superposés à l’environnement extérieur, mais sur la reconnaissance de pistes sonores dites spatialisées, c’est-à-dire qu’elle reproduise les sensations réelles de l’écoute d’une source sonore située à une position et une distance quelconque du joueur. L’ouïe est donc le sens le plus sollicitée de l’expérience.

Cette configuration de jeu reste à ce jour unique en France, elle possède certains avantages, tant sur le type de matériel à avoir, peu onéreux et de petite taille, que sur le confort, la fiabilité ou encore la possibilité d’évolution de faire évoluer l’expérience utilisateur.

Le jeu prend place à l’extérieur de la Bâtie, depuis la cour centrale jusqu’aux étendues du jardin. L’utilisateur évolue à travers le périmètre qui lui est autorisé. A proximité de certains endroits spécifiques, des pistes audios lui seront diffusées lui permettant de progresser dans le jeu et de lui indiquer des indices quant à la prochaine destination à laquelle il doit se rendre. Le jeu sous-entend alors une localisation en temps réel de la personne afin que les pistes audio se déclenchent en temps voulu.


Set-Up
L’utilisateur est équipé des éléments suivants :


• Un casque ostéophonique permettant la transmission des pistes audio. La technologie de conduction osseuse présente l’avantage de pouvoir diffuser du contenu audio sans pour autant couvrir son conduit auditif et l’isoler de l’environnement sonore extérieur ;

• Un téléphone portable accroché à son poignet contenant l’application développée et connecté via Bluetooth au casque. Le modèle utilisé est un Lenovo Z6 Lite (puce GPS à double fréquence, 4 constellations de satellites (39 satellites), une mise à jour tous les 1/13ème de seconde et revendiquant une précision de 1 mètre) ;

• Un capteur incluant un gyroscope ainsi qu’un accéléromètre. Dans notre projet, il consiste essentiellement à remplacer le gyroscope du téléphone jugé trop peu précis, pour une sensibilité plus accrue permettant de connaître plus précisément l’orientation de l’utilisateur afin que les sons soient correctement spatialisés.

Matériels de SETUP: un smartphone Lenovo Z6 lite, un casque ostéophonique Aftershokz et un capteur OveSense Sensor

L’application a été réalisée sur le moteur de jeu Unity 3D. Le jeu intègre une maps aux dimensions réelles ainsi que plusieurs zones de déclenchement (triggers). A chaque arrivée, une piste sonore est déclenchée. Elle est constituée généralement de plusieurs sources sonores positionnées à des emplacements stratégiques. Elles peuvent parfois être en mouvement, renforçant le réalisme de l’immersion.

Les scripts codés ici sont donc divisés en deux catégories :
• Ceux contribuant à la gestion des pistes et effets sonores : ils peuvent aussi bien gérer le nombre de données stockées en temps réel dans l’application (gestion du traitement de l’information) que la décision choisie par l’utilisateur si celui-ci a la possibilité d’effectuer un choix parmi d’autres ;
• Ceux destinés à positionner le jeu et l’orienter en temps réel via l’exécution répétée de corrections suivant le décalage que peuvent subir la carte GPS ou le gyroscope/accéléromètre. Par exemple, afin d’éviter les téléportations du joueur dans l’application dues à des décalages GPS, le script assigné au joueur ne lui permet de recevoir des informations que si l’accéléromètre dépasse un seuil d’accélération, assurant un mouvement réel de la personne ;

En ce qui concerne le contenu audio, on distinguera les effets sonores, les musiques et les dialogues. Hormis ces derniers, l’ensemble a été réalisé par les étudiants affiliés aux projets. L’ensemble des sons ont été compilés et traités via un DAW (Digital Audio Workstation, Station audionumérique en français).


La réalisation des musiques s’est faite en suivant le principe du Leitmotiv, c’est-à-dire un schéma musical représentant un concept, idée, et transformé tout au long de l’expérience en gardant une identité facilement reconnaissable. Elles sont en effet utilisées lorsque le personnage principal de l’intrigue s’adresse directement au joueur (mais ne rajoutons pas plus de détail, au risque de vous révéler le cœur de l’histoire que vous pourrez découvrir par vous-même). Toujours est-il que ces musiques ont été réalisées via un clavier MIDI comprenant un large de sons et de possibilité créative, le Roli® Seabord Block.

Figure 3: Roli Seaboard Block

Vous savez maintenant ce qu’il vous reste à faire : vous pouvez d’ores et déjà tester cette expérience AR disponible depuis le mois de juillet à la Bâtie d’Urfé.

Le tarif de 5 euros est unique.

Florian Ramousse

 



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