Le système de marquage invisible améliore le suivi des objets 3D

Image précédente Image suivante

Arrêtez-moi si vous avez déjà vu cela : un carré pixelisé en noir et blanc au lieu d'un menu physique dans un restaurant.

Les codes QR sont apparemment omniprésents dans la vie de tous les jours. Que vous en voyiez un sur un coupon à l'épicerie, un dépliant sur un tableau d'affichage ou sur le mur d'une exposition de musée, chaque code contient des données intégrées.

Malheureusement, les codes QR dans les espaces physiques sont parfois remplacés ou falsifiés pour vous inciter à divulguer vos données à des tiers indésirables : un ensemble de pixels apparemment inoffensifs pourrait vous conduire vers des liens dangereux et des virus. Des chercheurs du laboratoire d'informatique et d'intelligence artificielle (CSAIL) du MIT ont développé une autre option potentielle : BrightMarker, une étiquette fluorescente invisible cachée dans des objets imprimés en 3D, tels qu'une balle, un conteneur, un étui à gadget ou un équipement. Les chercheurs pensent que leur système peut améliorer le suivi de mouvement, la réalité virtuelle et la détection d'objets.

Pour créer un BrightMarker, les utilisateurs peuvent télécharger le plugin logiciel de l'équipe CSAIL pour les programmes de modélisation 3D comme Blender. Après avoir placé l'étiquette dans la géométrie de leur conception, ils peuvent l'exporter sous forme de fichier STL pour l'impression 3D. Avec des filaments fluorescents insérés dans l’imprimante, les utilisateurs peuvent fabriquer un objet avec une étiquette cachée, un peu comme un code QR invisible. Les utilisateurs devront intégrer leurs marqueurs dans un objet avant sa fabrication, ce qui signifie que les balises ne pourront pas être ajoutées aux éléments existants.

Les matériaux fluorescents permettent à chaque étiquette d'émettre de la lumière à une longueur d'onde proche infrarouge spécifique, ce qui les rend visibles avec un contraste élevé dans les caméras infrarouges. Les chercheurs ont conçu deux configurations matérielles amovibles capables de détecter les BrightMarkers : une pour les smartphones et une pour les casques de réalité augmentée (AR) et de réalité virtuelle (VR). Les deux ont la capacité de visualiser et de scanner les marqueurs, qui ressemblent à des codes QR qui brillent dans le noir. Les objets environnants pourraient être masqués à l’aide d’un filtre passe-haut, une autre pièce amovible qui repérerait uniquement la fluorescence.

Les BrightMarkers sont imperceptibles à l'œil nu et discrets, ce qui signifie qu'ils ne modifient pas la forme, l'apparence ou la fonction d'un objet. Cela les rend inviolables tout en intégrant de manière transparente les métadonnées dans le monde physique. En ajoutant une couche de connectivité entre les données et les objets physiques, les utilisateurs auraient accès à une expérience plus interactive avec le monde qui les entoure.

« Dans le monde d'aujourd'hui en évolution rapide, où les frontières entre les environnements réel et numérique continuent de s'estomper, il existe une demande toujours croissante de solutions robustes qui connectent de manière transparente les objets physiques à leurs homologues numériques », déclare le MIT CSAIL et le Département de génie électrique et Mustafa Doğa Doğan, doctorant en informatique. « Les BrightMarkers servent de passerelles vers des « métadonnées omniprésentes » dans le domaine physique. Ce terme fait référence au concept d'intégration de métadonnées - informations descriptives sur l'identité, l'origine, la fonction, etc. de l'objet - directement dans des objets physiques, semblables à une signature numérique invisible accompagnant chaque produit.

Les BrightMarkers en action

Leur système s’est montré prometteur dans les contextes de réalité virtuelle. Par exemple, un sabre laser jouet avec un BrightMarker intégré pourrait être utilisé comme outil dans le jeu pour parcourir un environnement virtuel, à l'aide du matériel de détection de balises. Cet outil pourrait activer d'autres objets du jeu pour une expérience VR plus immersive.

« Dans un avenir dominé par le paradigme AR et VR, la reconnaissance, le suivi et la traçabilité des objets sont cruciaux pour connecter les mondes physique et numérique : BrightMarker n'est que le début », déclare Raúl García-Martín, chercheur invité au MIT CSAIL. Doctorat à l'Université Carlos III de Madrid. « Le suivi transparent de BrightMarker marque le début de ce voyage passionnant vers un avenir propulsé par la technologie. »

En ce qui concerne le suivi des mouvements, les BrightMarkers peuvent être implémentés dans des appareils portables capables de suivre avec précision les mouvements des membres. Par exemple, un utilisateur pourrait porter un bracelet avec un BrightMarker implanté, permettant à un élément matériel de détection de numériser les mouvements de l'utilisateur. Si un concepteur de jeux souhaitait développer une expérience authentique à la première personne, il pourrait modéliser les mains de ses personnages d'après le suivi précis fourni par chaque marqueur. Le système peut également aider les utilisateurs souffrant de déficiences et de différentes tailles de membres, comblant ainsi le fossé entre les expériences numériques et physiques pour une large base d'utilisateurs.