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Un robot aux yeux grand ouverts

Les modèles en 3D réelle prennent une place de plus en plus importante dans bon nombre d'applications informatiques. Un prototype de robot mobile promet de donner une sensation de présence physique aux applications de téléprésence et de réalité virtuelle.
Un robot aux yeux grand ouverts
La réalisation d'un modèle 3D de notre environnement est désormais possible, grâce aux progrès réalisés en informatique. On a déjà tenté d'enregistrer la complexité spatiale et visuelle des environnements du monde réel, en deux étapes distinctes. Tout d'abord, en créant une représentation 3D graphique de l'environnement soumis à l'étude, puis en le "peignant" (placage de texture) pour donner la meilleure approximation possible à l'apparence visuelle naturelle.

A l'Institut des systèmes, de l'informatique et de la sécurité (ISIS) du Centre commun de recherche (CCR), on a utilisé une méthode intégrée associée à un prototype de robot mobile. Le robot, appelé AEST (Autonomous Environmental Sensor for Telepresence) peut visiter l'intérieur d'un bâtiment et créer automatiquement une carte en 3D de l'intérieur, contenant des informations sur la texture superficielle.

AEST est une plate-forme mobile autonome dotée d'une tête de numérisation spécialement conçue. La tête de capteur est composée d'un télémètre à laser, doté d'un miroir pivotant permettant de capturer les structures 3D et d'une caméra vidéo permettant de capturer les informations sur la texture. Le logiciel intégré procède à l'enregistrement et à l'intégration des données provenant de différents points de vue, et à l'enregistrement de la texture par vidéo, puis il crée les modèles 3D reconstruits.

La plate-forme comporte des ordinateurs de reconstruction et de navigation distincts et 24 capteurs à ultrasons qui permettent d'éviter les collisions. La taille du prototype est comparable à celle d'un être humain, pour qu'il puisse se rendre dans tous les endroits où les gens sont susceptibles de s'arrêter lorsqu'ils se déplacent dans un bâtiment. Il prend aussi en charge la vision au niveau des yeux, pour mieux transmettre le sentiment d'être réellement présent à l'endroit où il se trouve.

AEST est capable de recueillir des données spatiales à différents endroits en naviguant automatiquement entre plusieurs lieux. En combinant ce que l'on voit depuis les positions de capture de l'environnement, on enregistre les surfaces qui seraient occluses (cachées) depuis une seule position. Le système détecte également les occlusions et trouve l'emplacement optimal du point de vue suivant.

Le visualiseur peut sélectionner l'endroit à partir duquel visualiser l'environnement, sans connaître les points de capture à partir desquels le modèle 3D a été construit. La capacité à construire de tels modèles automatiquement à partir de structures réelles ouvre la voie à toute une série d'opportunités, dans des secteurs comme l'immobilier, le design, les jeux et les simulateurs.