Le savoir à la portée d’un clic.2

**Le savoir à la portée d’un clic.2

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La réalité augmentée arrive dans les écoles

       Y a un volcan sur ma table

C’est plus intéressant que dans un livre

**une expérimentation pédagogique d’un nouveau genre

*Depuis février 2017, une expérimentation pédagogique utilisant la réalité virtuelle et augmentée a été lancée dans l’académie de Nantes.(France)

*Ces technologies permettent de réveiller l’intérêt de l’enfant.

*Reportage / 20minutes./ jeudi 29 juin 2017

Il règne une atmosphère électrique ce mercredi matin dans la classe de CM1-CM2 de l’école Eugène Hairy à Laval (Mayenne). Car le programme scolaire du jour réjouit d’avance les élèves : ils vont participer à un cours sur les volcans en utilisant une application en réalité augmentée.

Une possibilité qui leur est offerte grâce au partenariat noué par l’académie de Nantes avec Eon Reality, une entreprise qui développe des supports en réalité virtuelle et augmentée. Depuis février, cette expérimentation pédagogique a été lancée dans trois écoles et deux collèges de Mayenne et de la Sarthe et a bénéficié à 500 élèves.

« Le contenu pédagogique de ces séquences a été créé avec les enseignants et des inspecteurs pédagogiques dans plusieurs domaines (l’histoire, la musique, la sécurité routière et les sciences de la vie de la terre) », explique Gaëlle Penelon, chef de projet chez Eon Réality, qui est présente en classe pour veiller au bon déroulement de la séance du jour.

Une expérimentation à laquelle s’est prêté bien volontiers Denis Le Grand, l’enseignant. « On ne peut pas continuer à enseigner aux élèves uniquement de manière traditionnelle. J’essaye donc d’intégrer le plus possible le numérique dans mes cours. Cela joue sur la motivation des élèves, via le côté ludique », explique-t-il.

« C’était plus intéressant que dans un livre »

Ses élèves ne sont d’ailleurs pas des novices en matière de réalité virtuelle et augmentée, car c’est la dixième fois qu’ils utilisent la tablette pour participer à ces cours d’un nouveau genre. « Ce que j’ai préféré, c’était le cours sur la vie dans les tranchées. On voyait les poilus presque pour de vrai. C’était plus intéressant que dans un livre », se souvient Charles-Elie. D’où son impatience ce matin-là.

La séquence du jour traite des volcans. Pour mettre les élèves en jambe, la leçon démarre par un quiz, histoire de tester leurs connaissances. Par équipe de deux, les enfants y répondent sur des tablettes. Elise et Alice se lancent dans le QCM avec plaisir : « Comment s’appelle l’ouverture circulaire par laquelle sort la lave au sommet du volcan? », interroge l’écran. « Un cratère » répondent en chœur les deux petites filles en sélectionnant la bonne réponse. « Le Vésuve est un volcan ? » « D’Italie », s’écrient à leur côté Charles-Elie et David, tous fiers. Alors qu’habituellement, ils sont invités à se taire en classe, là, ils peuvent parler entre eux. « Un bon moyen pour eux de s’approprier le savoir », commente Gaëlle Penelon.

Des élèves très enthousiastes lors du cours en réalité augmentée. Laval, 28 juin 2017. 

Au bout de quinze minutes, beaucoup d’entre eux ont déjà terminé. « On a eu 8 sur 10 », se targuent Diego et Timothée, qui ont répondu à leur quiz en un rien de temps. Idem pour Jawad et Prosper qui en profitent pour regarder un volcan en éruption avec la réalité augmentée. « Oh, c’est un volcan explosé, tu rentres dedans t’es mort », commente Jawad.

« Y a un volcan sur ma table »

Adèle et Ana-Livia regardent la formation d’un cône volcanique via la réalité augmentée. « Y a un volcan sur ma table », se réjouit Adèle. Les élèves peuvent ouvrir différentes fenêtres pour acquérir du vocabulaire. « C’est super de voir les volcans comme ça, car je peux mieux imaginer comment ils sont vraiment », s’enthousiasme Ana-Livia.

A coté d’elle, un autre groupe regarde une vidéo sur un volcan. Chacun avance à son rythme et l’enseignant, Denis Le Grand circule dans la classe pour répondre aux questions spécifiques que les élèves se posent. « Le gros intérêt de ce support pédagogique, c’est l’interactivité qu’il permet alors que les élèves sont généralement passifs devant les écrans », indique Denis Le Grand.

Denis Le Grand avec ses élèves Laval, 28 juin 2017.

Mais pas question pour lui de s’effacer derrière l’outil numérique. Il a d’ailleurs conçu un questionnaire auquel les élèves doivent répondre à la main. « La réalité augmentée ne suffit pas, il faut que les élèves écrivent en parallèle pour structurer leur pensée et mémoriser ce qu’ils viennent de voir », explique-t-il. L’enseignant demande d’ailleurs aux élèves d’abandonner leurs tablettes un instant pour les pousser à se poser des questions collectivement sur la leçon du jour.

L’expérimentation sera évaluée par des chercheurs

C’est maintenant le moment d’évaluer ce qu’ils ont retenu de toutes les informations auxquelles ils ont eu accès. Denis leur demande donc de refaire le quiz. Cette fois-ci Elise peut répondre à la question « Qu’est-ce que le Piton de la Fournaise ». « Un volcan de la Réunion », s’écrit-elle. Du coup, elle a 10/10 au quiz.

Les élèves sont invités à exprimer par écrit comment l’application pourrait encore être améliorée, histoire d’exercer leur esprit critique face aux outils numériques.« J’aimerais qu’on puisse voir l’intérieur des volcans », note Diego. La séquence s’achève et il était tant, car au bout de deux heures de travail intensif, les élèves ont besoin d’une récréation. L’occasion pour Denis Le Grand de faire le point.

« L’idéal aurait été que cette leçon s’intègre dans une séquence plus globale sur les volcans, avec une visite à Vulcania et l’exposé d’un élève, par exemple. Car je ne pense pas qu’ils aient mémorisé durablement ce qu’ils ont vu lors de cette séquence », explique-t-il. Il aura bientôt la réponse à ses questions : « Une évaluation de l’expérimentation de la réalité virtuelle et augmentée à l’école sera faite par des chercheurs en sciences de l’éducation », indique Jean-Jacques Baton délégué académique au numérique du rectorat de Nantes. Mais ce dernier semble d’ores et déjà convaincu par ces leçons d’un nouveau genre. « Là où l’on a des difficultés à faire passer un concept, il est utile d’utiliser le numérique », assure-t-il. source:  20minutes./ jeudi 29 juin 2017

***La réalité augmentée désigne une interface virtuelle, en 2D ou en 3D, qui vient enrichir la réalité en y superposant des informations complémentaires.

***La réalité augmentée désigne toutes les interactions entre une situation réelle et des éléments virtuels tels que de la 3D, des images 2D ou de la géolocalisation. Cette interaction est rendue possible par un “device”, à savoir un appareil qui va faire office d’unité de calcul. Cet appareil va permettre de positionner et de suivre les éléments numériques en temps réel

**Vidéo:  La réalité augmentée, qu’est-ce que c’est ?

************Qu’est-ce que la réalité augmentée

*La réalité augmentée est la superposition de la réalité et d’éléments (sons, images 2D, 3D, vidéos, etc.) calculés par un système informatique en temps réel. Souvent, elle désigne les différentes méthodes qui permettent d’incruster de façon réaliste des objets virtuels dans une séquence d’images. Elle s’applique aussi bien à la perception visuelle (superposition d’image virtuelle aux images réelles) qu’aux perceptions proprioceptives comme les perceptions tactiles ou auditives. Ces applications sont multiples et touchent de plus en plus de domaines, tels que les jeux vidéo, l’éducation par le jeu, les chasses au trésor virtuelles, le cinéma et la télévision (post-production, studios virtuels, retransmissions sportives…), les industries (conception, design, maintenance, assemblage, pilotage, robotique et télérobotique, implantation, étude d’impact…etc.) ou le champ médical. La réalité augmentée est l’un des phénomènes émergents permis par le développement et la démocratisation des technologies de l’information et de la communication (TIC) à la fin du xx^e siècle (tendance attentivement suivies par les prospectivistes) et elle participe à certaines formes augmentées du travail collaboratif et de l’économie collaborative telle que conceptualisée par Michel Bauwens.*source: .wikipedia

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C’est quoi la Réalité Augmentée ?

Définir la réalité augmentée (RA) n’est pas si simple ! En effet, c’est un domaine transverse qui utilise de nombreuses technologies différentes. Le terme même de « réalité augmentée », qui est apparu en référence à celui de « réalité virtuelle », est de plus en plus remis en questions. C’est assez compréhensible puisque ce n’est pas la « réalité » qui est augmentée mais bien notre propre perception.

Nous allons donc ici vous proposer notre propre vision de cette technologie et notre propre définition basée sur celle de Ronald Azuma. Si vous voulez compléter description, n’hésitez pas à le faire !

Notions de base

La réalité augmentée peut être considérée comme une interface entre des données numériques, que l’on qualifiera abusivement de « virtuelles », et le monde réel. Pour être plus clair, elle doit, pour nous, avoir les trois caractéristiques suivantes:

• Combiner le monde réel et des données numériques en temps réel.
• Être interactif en temps réel avec l’utilisateur et avec le monde réel : une modification dans le monde réel entraîne un ajustement de la couche numérique.
• Utiliser un environnement en 3D (parce nous vivons dans un monde en 3D)

Ces trois points sont plus ou moins respectés par les applications qui sont qualifiées de « réalité augmentée ». L’application « Pokemon Go » par exemple ne présente pas d’interaction avec  l’environnement réel autre que la récupération des données du gyroscope et de la boussole du smartphone. C’est vraiment le degrés « 0 » de la réalité augmentée.

La réalité augmentée permet de contextualiser des données, c’est à dire de la placer au bon endroit (et au bon moment). Bien que de nombreux exemples soient liés à la vision, la réalité augmentée peut « augmenter » n’importe lequel des cinq sens. Nous verrons des exemples par la suite.

Les scènes réelles sont capturées par un système et interprétées par une unité de calcul (ordinateur, smartphone). Une grande partie du traitement va consister à « caler » et à « suivre » le lien entre réel et numérique. Pour faire apparaître des lunettes sur votre visage par exemple, il faut savoir bien caler la position de vos yeux, de votre nez, etc. ET bien sûr en temps réel.

Vous trouverez souvent dans la définition de la RA, des références aux travaux de Milgram et Kishino et en particulier leur fameux continuum entre le réel et le virtuel.

Sans remettre en cause l’intérêt de ces distinctions, il ne nous semble pas pertinent d’ajouter de nouveaux termes pour la compréhension du domaine. En effet, dans cette représentation, la distinction entre AR et AV est très floue. L’introduction de la « Virtualité Augmentée » n’apporte rien et par la suite nous n’utiliserons plus ce terme.

Si vous voulez creuser un peu plus le sujet de la Réalité Mixte, nous vous invitons à lire cet article : RA et RM sont dans un bateau, RA tombe à l’eau ...

Une (brève) histoire de la réalité augmentée

Parler de réalité augmentée (ou Augmented reality en anglais) ce n’est pas parler du futur ! Il existe déjà de très nombreuses applications et exemples.

Steve Mann Photo: Richard Howard/Time Life Pictures/Getty Images

Le concept de réalité augmentée n’est pas récent. En effet Morton Heilig a crée en 1962 « Sensorama » un casque équipé de capteur permettant de simuler une balade à moto dans New York. Même si ce genre d’application est plutôt de la réalité virtuelle, c’est-à-dire la possibilité de visiter des univers virtuels, elle contient les éléments de base de la réalité augmentée.

Autre précurseur, Ivan Sutherland et son équipe vont mettre au point un casque de visualisation tête haute (HUD) réagissant aux mouvements de la tête : l’épée de Damocles. 

Dans les années 1980, Steve Mann est probablement le premier à proposer un dispositif opérationnel de RA, le EyeTap, une sorte de casque permettant d’afficher des informations virtuels devant les yeux du porteur. Steve poursuivra le développement de cet appareil pour le rendre, aujourd’hui, aussi léger qu’une simple paire de lunettes.

Les techniques

Il existe plusieurs techniques pour faire de la réalité augmentée. Le fond du problème est de localiser le virtuel par rapport au monde réel. Il s’agit ensuite de construire une représentation à présenter à l’utilisateur, où les deux mondes sont vus suivant la même perspective.

Métro Paris Métro Paris

Utiliser des coordonnées géographiques permet cette localisation. La réalité augmentée est alors souvent basée sur des données GPS auxquelles doivent être associées des éléments précisant la direction de la vision. Pour un smartphone par exemple, la boussole interne et les accéléromètres fournissent les données complémentaires. De cette manière, le logiciel de réalité augmentée est capable de savoir où vous êtes et dans quelle direction vous regardez. Il est en mesure d’afficher des informations contextualisées comme dans l’application Métro Paris. Il est également possible d’utiliser d’autres systèmes de positionnement.

Une autre manière de savoir où l’on est, peut également passer par la reconnaissance d’une image ou d’un motif caractéristique du sens augmenté. On entre par exemple dans la réalité augmentée visuelle par la reconnaissance d’images. Les premiers marqueurs utilisés étaient simples monochromes et dissymétriques. ils sont d’ailleurs toujours utilisés aujourd’hui, comme par exemple dans cette application pour Villeroy & Boch.

Les ordinateurs et les smartphones récents sont suffisamment puissants pour traiter des algorithmes de reconnaissances d’images, les marqueurs peuvent être des images « classiques ».

Évidement, les applications de réalité augmentée ne se contente pas de reconnaître des images statiques, l’analyse de flux vidéos est possible. C’est par ce procédé que vous pouvez essayer par exemple tester votre maquillage avec le L’Oréal Makeup Genious.

Il est également possible de reconnaître et de suivre des éléments du corps humain comme les doigts, les bras, les jambes, ou même l’ensemble comme pour la Kinect de Microsoft. On peut penser que dans un avenir assez proche, tous les équipements portables disposeront de ce type de capteur et pourront donc accroître les possibilités d’interaction avec l’environnement (voir les projets comme Tango de Google ou RealSense de Intel)

Quels matériel pour faire de la réalité augmentée ?

Vous l’avez certainement compris, la réalité augmentée au minimum 3 éléments pour fonctionner correctement :

• Un Truc pour capter l’environnement et répondre à la question « où suis-je ? ». Des tas de capteurs sont utilisables : GPC, caméra, accéléromètre, hygromètre, hydromètre, etc.
• Un Machin pour comprendre cet environnement et faire le mélange correct avec les éléments virtuels. Ce Machin est bien souvent un ordinateur … la question reste de savoir si les données virtuelles sont embarquées dedans ou pas. Dans ce dernier cas, une connexion quelconque à ces données est nécessaire.
• Un Bidule pour montrer à l’utilisateur le résultat de la combinaison.

A l’origine les premiers logiciels de réalité augmentée utilisaient une caméra, un ordinateur et un écran. Vous pouvez en voir un exemple dans cette publicité de Coca-Cola sur la droite.

Rapidement et avec la démocratisation des smartphones et du réseau 3G/4G, le téléphone est devenu depuis 2009 la principale interface de visualisation de la réalité augmentée. Cela parait évidement mais avoir un outil de visualisation mobile est une condition ultra nécessaire pour exploiter les applications basées sur la géolocalisation.

 L’application Métro Paris dont nous avons parlé en est une bonne illustration.

Les smartphones modernes étant de véritables ordinateurs connectés, il est possible de leur faire exécuter la partie calcul de la chaîne de traitement. Les exemple sont nombreux, regardez l’usage imaginé par Häagen-Dazs !

Depuis 2007 environ, de nouveaux appareils semblent devenir des interfaces prometteuses pour la réalité augmentée. Les lunettes sont évidement à l’honneur depuis que Google à lancé ces Google Glass. De nombreux constructeurs portent des projets similaires depuis quelques années, l’année qui vient nous dira si c’est le bon chemin ! Pour en savoir plus je vous invite à consulter notre benchmark de lunettes.

On a également vu apparaître quelques projets de montres connectées qui pourraient devenir des interfaces intéressants pour la réalité augmentée. Nous attendons de voir ce que cela pourrait donner !

Je termine cette liste par un phénomène encore peu développé mais auquel je crois beaucoup. En anglais cela s’appelle la « Spatial Augmented Reality » que l’on pourrait traduire en français par « Espace Augmentée ». Dans ce contexte, les utilisateurs ne portent pas sur eux d’appareils spécifiques de visualisation. Ce sont des capteurs et de projecteurs autour d’eux qui vont observer et réagir. pour vous donner une idée regarder les photos de ClaytricSurface, une surface modulable sur laquelle il est possible de colorier avec ces doigts, que nous avons rencontré en 2013 au cours de Laval Virtual.*source: augmented-reality.fr

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