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RAPPORT PROJET TUTORE 3 INTERFACE GRAPHIQUE POUR SUIVI DE CAGE THORACIQUE SUR I

RAPPORT PROJET TUTORE 3 INTERFACE GRAPHIQUE POUR SUIVI DE CAGE THORACIQUE SUR IMAGE DE RAYON X Année 2016-2017 Marie ROUSSELET – Pierre GAUTSCH – Flavien DELIENNE Page 1 sur 34 Table des matières Introduction ........................................................................................................................................... 3 Partie 1 : Présentation du projet ........................................................................................................ 4 A- Contexte ..................................................................................................................................... 4 B- Etat de l’art ................................................................................................................................... 5 C- Scénario d’application .................................................................................................................. 7 Partie 2 : Conception .............................................................................................................................. 8 A- Diagramme UML ............................................................................................................................ 8 B – Cahier des charges........................................................................................................................ 9 C – Répartition des tâches ................................................................................................................ 10 Partie 3 : Installation ............................................................................................................................ 10 A- Linux ......................................................................................................................................... 10 B) Windows ...................................................................................................................................... 12 Partie 4 : Méthode ............................................................................................................................... 13 A- Etude du code existant ................................................................................................................ 13 B- Création de l’interface ................................................................................................................. 14 C- Mise en place et animations des objets ....................................................................................... 15 D- Outils collaboratifs utilisés............................................................................................................ 16 Partie 5 : Résultats ............................................................................................................................... 17 A- Résultat obtenu ........................................................................................................................... 17 B- Remarques ................................................................................................................................... 22 C- Autres fonctions possibles ........................................................................................................... 22 Conclusion ............................................................................................................................................ 22 Annexes ................................................................................................................................................ 24 A– Cahier des charges ...................................................................................................................... 24 A- Introduction .................................................................................................................................. 26 1- Contexte ................................................................................................................................... 26 2- Historique ................................................................................................................................. 26 1- Les objectifs .............................................................................................................................. 27 2- Produit du projet ...................................................................................................................... 27 3- Les fonctions du produit ........................................................................................................... 27 4- Critères d’acceptabilité et de réception .................................................................................... 28 B- Contraintes ................................................................................................................................... 28 Page 2 sur 34 1- Contraintes de coûts ................................................................................................................. 28 2- Contraintes de délais ................................................................................................................ 28 3- Autres contraintes .................................................................................................................... 28 C- Déroulement du projet ................................................................................................................. 29 1- Planification .............................................................................................................................. 29 2- Ressources ................................................................................................................................ 29 B- Résumé en anglais........................................................................................................................ 30 Introduction ......................................................................................................................................... 30 A- Presentation of the project .......................................................................................................... 30 1.Context ...................................................................................................................................... 30 2.Applications ............................................................................................................................... 30 3.Distribution of roles ................................................................................................................... 31 B- Installation ................................................................................................................................... 31 1.Linux .......................................................................................................................................... 31 2.Windows ................................................................................................................................... 31 C- Implementation ........................................................................................................................... 31 1.Working atmosphere ................................................................................................................. 31 2.Program ..................................................................................................................................... 32 Conclusion .......................................................................................................................................... 32 Sources sur l’état de l’art.................................................................................................................. 34 Page 3 sur 34 Introduction L’objectif de notre projet est de présenter une modélisation de cage thoracique réalisée grâce à la réalité augmentée. La réalité augmentée permet de traduire la réalité du monde de tous les jours en ajoutant un modèle virtuel 2D ou 3D en temps réel. Ses applications sont nombreuses, notamment dans l'éducation, la culture, l’apprentissage de la médecine, archéologie, la géolocalisation, l’architecture, le E-commerce, la publicité, l’industrie, la police, le cinéma, les jeux vidéo et les parcs d’attraction. En d’autres termes la réalité augmentée a totalement envahi notre vie quotidienne. Prenons un exemple concret avec Google traduction. Comme nous pouvons le constater sur cette image, nous avons une application de réalité augmentée car grâce à votre smartphone, vous pouvez voir la réalité ainsi qu’un élément virtuel qui est dans ce cas la traduction en temps réel. Dans le cadre de notre projet, nous réaliserons une interface destinée à l'apprentissage de la médecine, en effet cette modélisation permet d’avoir une vue des organes interne en 3D. Cela permet aux chirurgiens et futurs chirurgiens de prévoir une stratégie lors des opérations et quels problèmes cela peut occasionner ou bien de pouvoir tester plusieurs techniques avant de le réaliser en intervention. Pour cela nous avons utilisé Polar qui est une bibliothèque, qui permet l'intégration 2D/3D ainsi que la gestion des mouvements physiques de la cage thoracique et la gestion de scène. Cependant Polar dépend de Qt qui est une interface de programmation applicative orientée objet et d’OpenSceneGraph qui est un moteur 3D open source. Les principales difficultés reposent sur la perspective, avec la projection de la forme et de la lumière. Exemple de traduction en réalité augmentée Page 4 sur 34 Partie 1 : Présentation du projet A- Contexte Ce projet basé sur la réalité augmentée s’inscrit dans un enjeu technologique qui s’étend de manière exponentielle dans notre société. En effet cette technologie représente un grand enjeu durant les années à venir étant donné qu’à terme, la réalité augmentée fera partie de notre vie quotidienne. En 2020 le marché de la réalité augmentée devrait atteindre 120 milliards de dollars contre 30 milliards pour la réalité virtuelle (cf graphique ci-dessous). Cette différence s’explique par les domaines d’application de ces deux technologies. La réalité augmentée n’a pas de limite, si ce n’est le réel alors que la réalité virtuelle consiste à immerger l’utilisateur dans un monde totalement fictif, qui n’est appliqué que pour les joueurs dans le cas présent. Un tel engouement s’explique par le potentiel de développement possible. La réalité augmentée peut être utilisé par des particuliers tout comme des professionnels, c’est pourquoi les fabricants tentent de se démarquer en proposant une solution idéale qui pourra guider les différents acteurs. Page 5 sur 34 B- Etat de l’art La réalité augmentée présente de nombreux avantages et des applications presque illimitées. L’intérêt de cette technologie est de permettre à l’utilisateur de se déplacer et d’avoir en toute circonstance une assistance numérique. Les domaines d’application concernent l’ensemble de nos tâches quotidiennes. Cela peut vous permettre de vous orienter en ville en affichant les rues à suivre, ou encore vous faire voyager dans le temps en affichant les monuments historiques comme ils étaient autrefois, vous assistez dans une réparation mécanique en affichant le manuel de réparation, traduire en temps réel le texte visé, vous assistez afin de voir les constellations ou bien dans le cadre d’enseignement, à partir d’une feuille vous pouvez visualiser l’objet. Voici quelque exemple ci-dessous : Visualisation 3D à partir d'une feuille Cependant, même si une fois plus développée et démocratisée la réalité augmentée ferait partie de notre quotidien, l’application qui aurait le plus d’impact concerne le marketing. Le fait de baser la promotion des produits via la réalité augmentée engendrerait une modification du comportement des consommateurs. Tout d’abord la marque pourrait d’avantage être vue en organisant des opérations marketing dans la rue. Cela créerait une surprise pour l’utilisateur et comme c’est encore peu utilisé cela attirerait rapidement les foules. En 2014 Pepsi a réalisé une opération de ce genre. Un écran avait remplacé une paroi de bus, et une caméra filmait la rue de l’autre côté. Les usagers avaient l’impression de voir directement au travers de la paroi de plexiglass ce qu’il se passait dans la rue, puis des objets animés en 3D apparaissaient, ce qui a bien évidement créé la surprise de tous. Page 6 sur 34 Cela a attiré différents passants et a été relayé sur les réseaux sociaux, ce qui a permet à Pepsi de se démarquer de ces concurrents et de faire mémoriser sa marque qui était affichée de l’autre côté du panneau. Un système similaire peut être mis en place sur la devanture d’un magasin, en filmant les passants. Lorsque l’individu verra son visage à l’écran, de manière scénarisée, et sera tout de suite plus intéressée d’entrer dans ce magasin, plutôt qu’un autre. Puis une fois à l’intérieur, le consommateur pourra être guidé pour trouver le produit recherché, grâce à la géolocalisation et un plan 3D du magasin. Cela augmenterait la satisfaction du client, ce que toute entreprise recherche. De plus, cela pourrait aller encore plus loin en proposant des démonstrations du produit, ses déclinaisons et des produits similaires. En plus d’augmenter la satisfaction du client, cela lui permettra de personnaliser son produit en choisissant le modèle et la couleur lui correspondant, dans la limite des déclinaisons existantes. Nous bénéficions également de la réalité augmentée chez soi. Prenons l’exemple de la marque RayBan. Le fabricant a créé sur son site une application qui permet aux clients de modifier ses montures en fonction des courbes de son visage, la webcam devient alors son miroir. Exemple de la campagne de pub Pepsi 2004 Page 7 sur 34 Pour toutes ces raisons, l’utilisation de la réalité augmentée changerait totalement le fonctionnement de notre quotidien comme nous venons de le voir dans l’exemple du marketing. Cependant des dérives pourraient avoir lieu car les entreprises traitent des données à caractères personnels. Pour rester conforme à la loi, les entreprises devront remplir les formalités imposées par la CNIL et informer ses utilisateurs de la collecte de ces données. Et rappelons que le ciblage marketing doit respecter le règlement (UE) 2016/679 du Parlement européen et du Conseil du 27 avril 2016. C- Scénario d’application Dans notre cas, nous allons nous intéresser à l’application de l’informatique dans le domaine médical dans un but de visualisation 3D, d’enseignement et de simulation. Cette application est particulièrement destinée aux médecins afin de visualiser les procédures à appliquer durant une opération, par exemple, ou bien afin de poser un diagnostic. De plus, cela est parfaitement adapté pour les étudiants en médecine. Ce projet est basé sur la réalité augmentée car nous partons d’un cas concret avec des rayons X pour modéliser par-dessus une cage thoracique en 3D. Le but de ce projet est d’obtenir une application qui permettra une visualisation 3D de côtes qui seront paramétrées pour obtenir la réplique virtuelle d’une cage thoracique humaine. Description de l’utilisation du logiciel Au démarrage du logiciel, l’utilisateur va importer un maillage de côtes (issus d’un scanner) et des rayons X (radio). Une interface est disponible à gauche de l’image. L’utilisateur aura alors la possibilité de choisir le numéro de côte souhaité ainsi uploads/Philosophie/ rapport-projet-tutore-3.pdf