Comment fonctionne la VR? Comment un casque de réalité virtuelle vous fait-il penser que vous êtes assis dans un vaisseau spatial dans une galaxie lointaine alors que vous êtes, en fait, sur le point de tomber sur le comptoir de la cuisine? Eh bien, avec l’expansion de l’armée d’appareils de réalité virtuelle, nous allons expliquer comment ils fonctionnent réellement.
Bien que les appareils prennent généralement la même forme, la façon dont ils projettent l’imagerie devant nos yeux varie considérablement. Les HTC Vive et Oculus Rift offrent des opérations sur PC, bien que les principaux acteurs tels que Google et Samsung proposent des casques plus abordables basés sur des smartphones. Sony a également réussi à percer la scène des consoles avec sa Playstation VR.
La réalité virtuelle autonome est aussi quelque chose que vous entendrez davantage – en 2018, Oculus lancera l’Oculus Go, et le casque Daydream autonome de Lenovo est également attendu.
Lecture essentielle: Meilleurs jeux VR pour 2017
Une fois que votre casque et votre source d’alimentation sont sécurisés, une sorte d’entrée est également nécessaire pour vous connecter, que ce soit via le suivi de la tête, les contrôleurs, le suivi des mains, la voix, les boutons de l’appareil ou les trackpads.
L’immersion totale est ce à quoi tous ceux qui fabriquent un casque, un jeu ou une application VR visent – rendre l’expérience de réalité virtuelle si réelle que nous oublions l’ordinateur, le couvre-chef et les accessoires et agissons exactement comme nous le ferions dans le monde réel. Alors, comment y arriver?
Les bases
Les casques VR comme Oculus Rift et PlayStation VR sont souvent appelés HMDS, ce qui signifie simplement qu’ils sont des écrans montés sur la tête. Même sans suivi audio ou manuel, tenir Google Cardboard pour placer l’écran de votre smartphone devant votre visage peut suffire à vous plonger à moitié dans un monde virtuel.
L’objectif ici est de créer ce qui semble être un environnement virtuel 3D grandeur nature sans les limites que nous associons habituellement aux écrans de télévision ou d’ordinateur. Donc, quelle que soit votre apparence, l’écran monté sur votre visage vous suit. Ceci est différent de la réalité augmentée, qui superpose des graphiques sur votre vision du monde réel.
L’avenir: Réalité virtuelle versus réalité augmentée
La vidéo est envoyée de la console ou de l’ordinateur au casque via un câble HDMI dans le cas de casques tels que le Vive de HTC et le Rift. Pour le casque Daydream de Google et le Samsung Gear VR, il est déjà sur le smartphone inséré dans le casque.
Les casques VR utilisent deux flux envoyés à un écran ou deux écrans LCD, un par œil. Il y a aussi des lentilles qui sont placées entre vos yeux et les pixels, c’est pourquoi les appareils sont souvent appelés lunettes. Dans certains cas, ceux-ci peuvent être ajustés pour correspondre à la distance entre vos yeux, variant d’une personne à l’autre.
Ces lentilles focalisent et remodèlent l’image pour chaque œil et créent une image 3D stéréoscopique en inclinant les deux images 2D pour imiter la façon dont chacun de nos deux yeux voit le monde de manière très légèrement différente. Essayez de fermer un œil puis l’autre pour voir des objets individuels danser d’un côté à l’autre et vous avez l’idée derrière cela.
Un moyen important pour les casques VR d’augmenter l’immersion est d’augmenter le champ de vision, c’est-à-dire la largeur de l’image. Un affichage à 360 degrés serait trop coûteux et inutile. La plupart des casques haut de gamme se contentent d’un champ de vision de 100 ou 110 degrés, ce qui est assez large pour faire l’affaire.
Et pour que l’image résultante soit convaincante, une fréquence d’images minimale d’environ 60 images par seconde est nécessaire pour éviter de bégayer ou de sentir les utilisateurs malades. La récolte actuelle de casques VR va bien au-delà de cela – Oculus est capable de 90 images par seconde, par exemple, tandis que la PlayStation VR de Sony gère 120 images par seconde.
Suivi de la tête
Le suivi de la tête signifie que lorsque vous portez un casque de réalité virtuelle, l’image devant vous change lorsque vous regardez vers le haut, vers le bas et d’un côté à l’autre ou inclinez votre tête. Un système appelé 6DoF (six degrés de liberté) trace votre tête en fonction de vos axes X, Y et Z pour mesurer les mouvements de la tête vers l’avant et vers l’arrière, d’un côté à l’autre et d’épaule à épaule, autrement connu sous le nom de tangage, lacet et roulis.
Pratique: Examen de Google Daydream View
Il existe quelques composants internes différents qui peuvent être utilisés dans un système de suivi de la tête, tels qu’un gyroscope, un accéléromètre et un magnétomètre. Le PSVR de Sony utilise également neuf LED réparties autour du casque pour fournir un suivi de la tête à 360 degrés grâce à une caméra externe surveillant ces signaux, tandis que l’Oculus en a 20 pas aussi lumineux.
La technologie de suivi de la tête a besoin d’une faible latence pour être efficace – nous parlons de 50 millisecondes ou moins ou nous détecterons le décalage entre le moment où nous tournons la tête et le moment où l’environnement de réalité virtuelle change. L’Oculus Rift a un décalage impressionnant de seulement 30 ms. Le décalage peut également être un problème pour toutes les entrées de suivi de mouvement, telles que les contrôleurs PS Move qui mesurent les mouvements de nos mains et de nos bras.
Enfin, des écouteurs peuvent être utilisés pour augmenter le sentiment d’immersion. L’audio binaural ou 3D peut être utilisé par les développeurs d’applications et de jeux pour exploiter la technologie de suivi de la tête des casques VR pour en tirer parti et donner au porteur le sentiment que le son vient de derrière, sur le côté ou au loin.
Suivi de mouvement
Le suivi de la tête est un gros avantage des casques premium par rapport aux autres casques VR mobiles en carton. Mais les grands acteurs de la réalité virtuelle travaillent toujours sur le suivi des mouvements. Lorsque vous baissez les yeux avec un casque VR, la première chose que vous voulez faire est de voir vos mains dans un espace virtuel.
Pendant un certain temps, nous avons vu l’accessoire Leap Motion – qui utilise un capteur infrarouge pour suivre les mouvements de la main – attaché à l’avant des kits de développement Oculus. Nous avons également essayé quelques expériences avec les caméras Kinect 2 qui suivent nos corps qui battent. Mais maintenant, nous avons des options d’entrée intéressantes d’Oculus, Valve et Sony.
Oculus Touch est un ensemble de contrôleurs sans fil conçus pour vous donner l’impression d’utiliser vos propres mains en VR. Vous saisissez chaque manette et utilisez des boutons, des baguettes et des déclencheurs pendant les jeux VR. Ainsi, par exemple, pour tirer sur un pistolet, vous appuyez sur la gâchette de la main. Il existe également une matrice de capteurs sur chaque contrôleur pour détecter les gestes tels que le pointage et l’ondulation.
Casque tête-à-tête: HTC Vive versus Oculus Rift
C’est une configuration assez similaire au système de suivi de position Lighthouse de Valve et aux contrôleurs HTC pour son casque Vive. Il s’agit de deux stations de base autour de la pièce qui balaient la zone avec des lasers. Ceux-ci peuvent détecter la position précise de votre tête et de vos deux mains en fonction du moment où elles frappent chaque capteur de cellule photoélectrique sur le casque et autour de chaque contrôleur portable. Comme Oculus Touch, ceux-ci comportent également des boutons physiques et vous pouvez incroyablement avoir deux systèmes Lighthouse dans le même espace pour suivre plusieurs utilisateurs.
D’autres méthodes de saisie peuvent inclure l’accrochage d’une manette Xbox ou d’un joystick à votre PC, des commandes vocales, des gants intelligents et des tapis roulants tels que le Virtuix Omni, qui vous permettent de simuler la marche dans un environnement de réalité virtuelle avec des redirections intelligentes dans le jeu.
Et lorsqu’il s’agit de suivre votre position physique dans une pièce, Oculus offre désormais une expérience qui correspond au HTC Vive, ce qu’il n’a pas fait à l’extérieur. Les propriétaires de Rift ont désormais la possibilité d’acheter un troisième capteur pour 79 $ et d’ajouter plus de couverture à leur aire de jeu VR.
Le problème, cependant, est que ce n’est toujours pas à égalité avec HTC. Alors que deux capteurs SteamVR pour le HTC Vive peuvent fournir un espace de jeu suivi allant jusqu’à 225 pieds carrés, deux caméras à capteur Constellation d’Oculus ne fournissent qu’une couverture de 25 pieds carrés, avec une troisième caméra envoyant l’espace recommandé jusqu’à 64 pieds carrés. Cela peut changer avec Oculus Santa Cruz, le casque autonome hi-spec de l’entreprise.
Sony chasse également dans ce domaine, si un brevet récent est quelque chose à passer. Le dépôt détaille un système de suivi VR basé sur la lumière et les miroirs qui utilise un projecteur de faisceau pour déterminer la position du joueur, bien que la question de savoir si une telle fonctionnalité apparaîtrait sur l’appareil actuel ou la deuxième itération de PSVR (ou pas du tout) soit spéculative à ce stade.
Suivi oculaire
Le suivi oculaire est peut-être la dernière pièce du puzzle VR. Il n’est pas disponible sur le Rift, Vive ou PS VR, mais il figurera dans le casque VR très prometteur de FOVE. Nous avons également vu la technologie de suivi oculaire de Tobii en action dans un HTC Vive. Alors, comment ça marche?
Eh bien, un capteur infrarouge surveille vos yeux à l’intérieur du casque afin que FOVE sache où vos yeux regardent en réalité virtuelle. Le principal avantage de cela – en plus de permettre aux personnages du jeu de réagir plus précisément à l’endroit où vous regardez – est de rendre la profondeur de champ plus réaliste.
Dans les casques de réalité virtuelle standard, tout est parfaitement mis au point, ce qui n’est pas notre habitude de vivre le monde. Si nos yeux regardent un objet au loin, par exemple, le premier plan s’estompe et vice versa. En suivant nos yeux, le moteur graphique de FOVE peut simuler cela dans un espace 3D en VR. C’est vrai, le flou peut être bon.
Les casques ont toujours besoin d’écrans haute résolution pour éviter l’effet de regarder à travers une grille. De plus, ce sur quoi nos yeux se concentrent doit ressembler le plus à la vie possible. Sans suivi oculaire, avec tout ce qui est mis au point lorsque vous déplacez vos yeux – mais pas votre tête – autour d’une scène, la maladie de la simulation est plus probable. Votre cerveau sait que quelque chose ne correspond pas.
