• La réalité virtuelle (VR) permet aux utilisateurs d'interagir avec des environnements artificiels tridimensionnels (3D) visuels ou sensoriels, créant des expériences immersives qui simulent la réalité.
  • Les applications VR utilisent des dispositifs interactifs tels que des lunettes, des casques, des gants ou des combinaisons pour transporter les utilisateurs dans des mondes numériques où ils peuvent explorer, interagir et manipuler leur environnement.
  • Il existe différents types de VR, notamment la VR non immersive, semi-immersive et immersive, chacun offrant différents niveaux d'immersion et d'interaction avec l'environnement numérique.

La technologie de réalité virtuelle (VR) permet aux utilisateurs d'interagir avec des environnements artificiels tridimensionnels (3D) visuels ou sensoriels, créant une expérience immersive qui simule la réalité. En utilisant des dispositifs interactifs tels que des lunettes, des casques, des gants ou des combinaisons, les applications VR transportent les utilisateurs dans des mondes numériques où ils peuvent explorer, interagir et manipuler leur environnement.

Qu'est-ce que la réalité virtuelle ?

La réalité virtuelle (VR) désigne l'utilisation de modèles et simulations générés par ordinateur qui permettent aux individus d'interagir avec un environnement artificiel tridimensionnel (3D) visuel ou sensoriel. Les applications VR plongent les utilisateurs dans des environnements générés par ordinateur qui reproduisent la réalité, facilitées par des dispositifs interactifs tels que des lunettes, des casques, des gants ou des combinaisons. Dans une configuration VR typique, un utilisateur porte un casque équipé d'un écran stéréoscopique, à travers lequel il voit des images animées d'un environnement simulé. Cette illusion d'« être là » (téléprésence) est obtenue grâce à des capteurs de mouvement qui suivent les mouvements de l'utilisateur et ajustent la vue de l'écran en conséquence, souvent en temps réel. Ainsi, les utilisateurs peuvent explorer des espaces simulés, leurs points de vue et perspectives changeant dynamiquement selon leurs propres mouvements de tête et leurs pas. De plus, en portant des gants de données équipés de dispositifs de retour de force, les utilisateurs peuvent ressentir la sensation du toucher et manipuler des objets virtuels dans l'environnement.

Le terme « réalité virtuelle » a été inventé en 1987 par Jaron Lanier, dont les contributions à la recherche et à l'ingénierie ont fortement influencé les débuts de l'industrie de la VR. Les premières recherches et le développement technologique de la VR aux États-Unis ont été façonnés de manière significative par l'implication du gouvernement fédéral, notamment par des agences comme le Département de la Défense, la National Science Foundation et la NASA.

Les projets financés par ces agences, menés dans des laboratoires de recherche universitaires, ont favorisé la formation d'un personnel qualifié dans des domaines tels que l'infographie, la simulation et les environnements en réseau. Ces initiatives ont également établi des liens essentiels entre les efforts académiques, militaires et commerciaux.

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Les différents types de VR

VR non immersive: La VR non immersive offre une interaction minimale avec l'environnement numérique, impliquant souvent un écran d'ordinateur ou un système de projection pour afficher un environnement 3D sans immersion totale. Les jeux vidéo et les simulateurs de conduite utilisés dans les auto-écoles en sont des exemples.

VR semi-immersive: La VR semi-immersive superpose des composants numériques sur des objets réels, permettant d'interagir avec les éléments virtuels comme avec des objets réels. Cela rend la VR semi-immersive idéale pour des fins éducatives, telles que la formation au pilotage ou le développement de compétences techniques.

VR immersive: La VR immersive transporte entièrement les utilisateurs dans un environnement virtuel, sans point de référence fixe au monde réel pendant son utilisation. Généralement utilisée dans l'industrie du jeu vidéo, la VR immersive utilise des équipements spéciaux comme des lunettes de données, des gants, des tapis roulants ou des détecteurs sensoriels pour créer un environnement numérique entièrement réaliste. Les utilisateurs perçoivent le monde virtuel comme réel, brouillant la frontière entre réalité virtuelle et physique.

AR: La réalité augmentée (AR) est une forme de VR qui superpose du contenu numérique au monde réel. Contrairement à la VR entièrement immersive, l'AR intègre des éléments virtuels dans l'environnement physique de l'utilisateur, améliorant ainsi les expériences du monde réel avec des informations numériques. Un exemple courant est l'utilisation de lunettes intelligentes dans des secteurs comme l'entreposage, où les employés peuvent accéder à des superpositions de données en temps réel.

MR: La réalité mixte (MR) combine des éléments des mondes physique et virtuel, créant un mélange homogène de contenu réel et numérique. Forme spécialisée de réalité augmentée, la MR est de plus en plus utilisée dans les applications marketing, permettant la visualisation de personnes ou d'objets dans des contextes réels.

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Composants de la VR

Casque: Le casque VR est un dispositif portable essentiel qui permet aux utilisateurs de s'immerger dans des environnements numériques en remplaçant leur champ de vision naturel par un affichage généré par ordinateur. Intégrant des fonctionnalités telles que des LED infrarouges, des capteurs de mouvement, des caméras et des écrans, le casque recueille les informations pertinentes et les présente aux yeux de l'utilisateur.

Écrans et lentilles: Les écrans et les lentilles fonctionnent ensemble pour garantir que l'expérience VR soit aussi réaliste que possible. En déformant et en superposant deux images presque identiques, les écrans et les lentilles créent l'effet spatial souhaité, renforçant le facteur d'immersion de l'environnement virtuel.

Latence: La latence, ainsi que le champ de vision, est cruciale pour offrir aux utilisateurs une expérience authentique dans les environnements réels et virtuels. La perception de la distance et de la profondeur spatiale est influencée par la latence et le champ de vision. Les casques VR modernes visent à reproduire la vision humaine dans une plage visible de 200 à 220 degrés, subdivisée en champs visuels monoculaire et binoculaire.

Fréquence d'images: Maintenir une fréquence d'images optimale est essentiel pour prévenir le mal des transports et assurer une expérience VR fluide. Alors que l'œil humain peut capturer environ 1 000 images par seconde, les casques VR modernes visent généralement une fréquence de 90 images par seconde (FPS). Cet équilibre garantit que les informations visuelles sont transmises efficacement sans submerger l'utilisateur.

Suivi de position: Le suivi de position permet aux utilisateurs de se déplacer librement dans l'environnement virtuel, renforçant leur sentiment de présence et d'interaction. Des systèmes comme 6 degrés de liberté (6DoF) permettent aux utilisateurs de se déplacer dans diverses directions et d'effectuer des gestes courants, comme hocher la tête, se pencher et tourner. En revanche, les systèmes à 3 degrés de liberté (3DoF) limitent le mouvement aux mouvements de base de la tête, restreignant l'interaction spatiale de l'utilisateur.