Brevet FR2941805A1 — publié le 20100806

- 1 - La présente invention concerne un dispositif pour la visite guidée virtuelle interactive de sites/événements historiques ou de projets de construction et scénarios d'entraînement. Il consiste en une interface visuelle ergonomique permettant l'alliance d'une visite guidée naturelle au voyage dans un environnement virtuel,elle se fixe à la main ;lorsque l'on regarde à travers l'écran du dispositif on observe l'univers virtuel qui reste en continuité avec l'environnement observé en arrière plan: on peut par exemple observer un temple intact par le dispositif et saisir au mieux ce que représentent les ruines du même temple. Au moment du dépôt de ce brevet, les techniques de guidage et de visite interactive en circulation repose sur l'usage de PDAs, d'assistants personnels parfois reliés à un réseau WIFI nécessitant l'intervention de l'utilisateur dans la localisation du sujet ou consistent en des formes de lecteurs MP3s reliés à un GPS,d'autres projets sont établis sur la base de lunettes GPS avec inclinomètres et compas qui ne rendent possibles que l'affichage de simples informations contextuelles. Ces dispositifs marquent un progrès et un engouement du public pour l'usage de nouvelles technologies dans le domaine de la connaissance. Ces inventions sont cependant plus inclinées vers la volonté d'informer de la même manière qu'un guide (humain) le ferait: par la parole et en montrant des prospectus par exemple .Elles ne permettent pas le même degrés d'immersion directe que l'on pourrait ressentir dans un cinéma IMAX ou salle de jeu virtuelle. L'invention va dans ce sens et vise à apporter les solutions techniques pour parvenir à un degrés d'immersion semblable,et vient à bout d'un préjugé touchant les dispositifs destinés aux cinémas et univers virtuels qui se voient comme des moyens souvent encombrants et donc peu souhaitables dans une visite à l'air libre. Le dispositif selon l'invention fait usage d'un GPS et éventuellement d'un compas pour la localisation absolue dans l'espace ainsi que d'inclinomètres et d'accéléromètres rassemblés ou non en ce que l'on nommera une centrale à inertie afin de situer le positionnement relatif du dispositif par rapport aux yeux de l'utilisateur(la position des yeux étant estimée ou étalonnée au départ). Un écran situé au niveau de la main de l'utilisateur permet - 2 - la visualisation de l'affichage. Une unité de traitement composée d'un ou plusieurs processeurs et éventuellement d'une ou plusieurs puces graphiques dédiées ,de mémoire ,de capacités de stockage ,ces éléments sont agencés à partir d'une forme de bus qui reçoit les données de positionnement des inclinomètres et accéléromètres,qui effectue les traitements et calculs liés à l'affichage et qui envoie les informations d'affichage à l'écran et les informations audio à une sortie haut-parleur et/ou casque. L'écran affiche en temps réel les images à l'utilisateur. Les sorties audio rendent les informations sonores. Une forme de gant qui peut aller de la main à l'avant bras transporte l'ensemble du matériel sous forme cachée (à part l'écran , les hauts-parleurs et une mini-interface haptique). Le dispositif est inventé de manière à être ergonomique. Selon des modes particuliers de réalisation: -selon l'état de la technique , un simple PDA/PNA/ordinateur de poche peut être glissé dans une poche transparente du gant au niveau de paume de la main , elle est alors reliée à la centrale à inertie qui est fixée à l'intérieur du gant soit sur la face externe de la main soit au niveau du poignet et/ou de l'avant bras. - un écran fin est cousu au niveau de la paume ou alors un support est cousu au même niveau (ou de l'autre côté de la main)qui permet de faire glisser horizontalement l'écran ou PDA/PNA/ordinateur de poche de manière à ce qu'il prolonge la main et puisse par exemple être tenu à deux mains. Dans le cas ou le support est attaché au dos de la main, il doit permettre de se cabrer de manière à ce que l'écran puisse être vu du côté de la paume de la main. - la (ou les) batterie(s) sont logées dans une poche ou compartiment 30 du gant situé au niveau de l'avant-bras. -le gant est rallongé jusqu'à l'épaule,les accéléromètres et inclinomètres sont remplacés ou aidés par des capteurs de torsion fixés au niveau du poignet du coude et de l'épaule. -le gant/brassard possède des ensembles de boutons de type 35 défilement implantés sur le gant/brassard permettant de changer la date/moment chronologique du monde virtuel à afficher ainsi qu'un bouton de validation et un bouton d'annulation. - l'écran est un écran tactile. - 3 - -une partie gant est détachable de la partie brassard de manière à pouvoir utiliser des gants pour gauchers ou pour garder sa main droite libre. De même on doit pouvoir pivoter le clavier pour utilisation sur bras droit ou gauche. Les dessins annexés illustrent l'invention : Fig. 1 : Détails des éléments constitutifs du dispositif Fig. 2 : Illustration du mode de fonctionnement. En référence à ces dessins,le dispositif consiste en un gant/brassard (1) auquel sont joints les éléments suivants: - un écran (2) rétractable logé sur l'avant de la main en position de rangement attaché à son socle(8), le socle de l'écran (8) est posé sur des rails (7) qui permettent de le faire glisser vers la pointe des doigts en position d'utilisation. L'écran (2) se déplie alors de son socle (8) et se pose du côté de la paume de la main. - Une interface haptique(3) est constituée de boutons de réglage de la date et d'un affichage de type LCD permet de régler la date désirée des évènements et lieux à visualiser ,des boutons de validation et d'annulation sont aussi présents et peuvent permettre une interaction plus générale avec l'application de visualisation. Cette interface est située du côté intérieur de l'avant bras en surface du gant/brassard elle est juxtaposée à un haut-parleur. Un module de traitement (4) contenant les processeurs et un/ou plusieurs bus de données se situe aussi du côté intérieur de l'avant bras mais est intégrée à une poche interne du gant/brassard. - Une batterie (5) (principale ou secondaire) est logée du côté extérieur de l'avant-bras dans une poche externe dédiée du gant/brassard(1). - Une centrale à inertie (6) composée d'accéléromètres et 30 inclinomètres et d'un GPS est située sur la face extérieure de la main dans une poche interne du gant/brassard(l). Un individu utilisant l'invention pose l'écran (2) dans son champ de visée à une certaine distance (9) de son regard, elle permet à 35 partir de la connaissance de la position des yeux (étalonnée au départ) et celle du dispositif (donnée par la centrale à inertie(6)) de reproduire la vue correspondante dans l'univers virtuel correspondant à la date voulue. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à la visite guidée et à la reconstitution d'évènements dans des lieux historiques mais aussi à la visualisation de projets de construction dans l'architecture et l'immobilier ou encore l'entrainement à une 20 25 30 35 REVENDICATIONS1) Dispositif pour caractérisé en ce qu'il restitue de manière dynamique des paysages virtuels représentant une topologie réelle passée ou future qui correspond en certains points à la topologie actuelle réelle par exemple de part le terrain représenté dans le paysage. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte: a) un module de géolocalisation b) des inclinomètres et accéléromètres pour déterminer l'attitude /orientation et position relative du dispositif ou un ensemble de capteurs de torsion fixés au niveau du poignet,coude et épaule de l'utilisateur. c) un écran fixe ou amovible au niveau de la paume de la main ou au niveau d'un avant-bras. d) une unité centrale assurant le traitement et gérant les entrées et sorties de données. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'une disposition des éléments ergonomique liée à la forme de l'invention permet de loger les éléments constitutifs dans une sorte de gant ou brassard ou les éléments autres que l'écran peuvent être cachés. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes,pouvant posséder des ensembles de boutons de type défilement implantés sur le gant/brassard et permettant de changer la date ou quelconque � moment chronologique � du monde virtuel à afficher, ainsi que des boutons de validation et/ou d'annulation.35