Comment fonctionnent les casques de réalité virtuelle

La réalité virtuelle consiste à faire croire à votre cerveau et à vos sens visuels que vous êtes immergé dans un autre espace. Cela nécessite la perception, et non la réalité, que lorsque nous regardons autour de nous ou que nous bougeons la tête de haut en bas ou d'un côté à l'autre, que le nouveau monde dans lequel nous nous trouvons apparaît comme il se doit.

La vérité surprenante est que même si notre cerveau est doué pour détecter les problèmes importants, nous n'avons pas besoin de perfection pour être visuellement satisfaits d'être dans un monde différent. D'un point de vue technique, c'est une grande partie de la raison pour laquelle la réalité virtuelle est réalisable en 2016, car une véritable visualisation à 360 degrés est beaucoup plus difficile que les solutions proposées par les principaux acteurs.

Décomposons cela.



Bases du matériel

Les casques de réalité virtuelle d'aujourd'hui se présentent sous deux formes principales : l'informatique externe, comme le Oculus Rift :

… et l'informatique interne, comme Google Cardboard :

La principale différence réside dans l'endroit où les calculs graphiques sont effectués par rapport à l'écran ou aux écrans. Dans le cas du Rift, le rendu est effectué sur un PC externe, connecté au casque par un cordon HDMI, et dans le cas d'un système comme Google Cardboard, l'écran et l'ordinateur sont en fait le même appareil (votre téléphone).

En plus de l'écran, les deux types incluent des lentilles, qui sont essentiellement des lunettes à haute puissance qui vous permettent de voir clairement un écran extrêmement proche de vos yeux, à environ deux à trois pouces de distance. Si vous êtes assez curieux pour vous prouver que ceux-ci sont nécessaires, essayez de tenir une image détaillée près de votre visage et voyez avec quelle clarté vous pouvez distinguer diverses caractéristiques. Même si les images en réalité virtuelle apparaître être loin, parfois, l'écran est à une distance constante de vos yeux.

Maintenant que nous avons passé en revue les bases du matériel, parlons de la technologie restante nécessaire pour compléter l'expérience et compenser la méfiance naturelle de notre cerveau à l'égard de ce qu'il perçoit.

Chacun de nos yeux nécessite une image différente

Si vous avez déjà fait un test de dominance œil droit/œil gauche, vous le comprendrez tout de suite. Si ce n'est pas le cas, placez rapidement votre index à environ 5 pouces devant votre visage, puis fermez chaque œil un à la fois. Avez-vous remarqué que ce que vous voyez change ? L'un de vos yeux percevra quelque chose d'assez similaire à ce que vous voyez lorsque les deux yeux sont ouverts - c'est ce qu'on appelle votre œil directeur - et l'autre sera sensiblement différent. Cela signifie pour un casque de réalité virtuelle que nous devons projeter deux images différentes, une par œil, puis laisser le cerveau les combiner afin de créer la perception d'un environnement 3D.

Il y a cependant une ride supplémentaire, car plus notre point focal est éloigné (ce que nous regardons spécifiquement), moins il y a de différence entre ce que chaque œil voit. Pour vous le prouver à nouveau, regardez quelque chose de plus éloigné, et répétez l'expérience un œil à la fois, et notez la différence subtile cette fois. Les moteurs de rendu des systèmes de réalité virtuelle effectuent tous ces calculs en temps réel, puis envoient les images correctes à chaque œil.

Technologie de suivi de tête

Le prochain aspect de la réalité virtuelle est la prise en compte de la position de notre tête, qui est un élément clé de ce que nos yeux percevront dans une scène. Un casque de réalité virtuelle doit s'ajuster lorsque notre tête bouge, sinon la scène devant nous donnerait l'impression qu'elle nous suit pendant que nous bougeons.

Pour contrer cela, si nous tournons la tête de 45 degrés vers la gauche, la scène doit se déplacer de 45 degrés vers la droite dans notre champ de vision. Parce que l'écran lui-même est attaché à notre tête, cela est fait par l'ordinateur qui rend la scène. Il en va de même pour bouger la tête de haut en bas. Cela se fait grâce à une technologie similaire au gyroscope de l'iPhone, qui permet le suivi physique des mouvements de l'appareil.

Son 3D

Bien qu'il ne fasse pas techniquement partie de la technologie visuelle de la réalité virtuelle, le son joue un rôle clé dans la création d'un environnement crédible. Pensez à la différence entre un système audiovisuel 3D pour regarder des films, où une scène de bataille peut avoir une explosion derrière vous, le spectateur, par rapport à tout le son mappé sur un système de son stéréo provenant de votre téléviseur. Cela fait une grande différence lorsque vous regardez un film, et une différence encore plus grande lorsque vous êtes complètement immergé dans la réalité virtuelle.

Le potentiel, cependant, est énorme, car ces systèmes peuvent désormais suivre non seulement votre position relative par rapport à une source audio (comme une explosion), mais également l'orientation physique de votre tête et de vos oreilles par rapport à ce son. Si vous vous retournez soudainement, vous êtes maintenant orienté vers l'explosion, et la percevra comme étant directement devant vous, par opposition à derrière vous. Tourner sur votre canapé pendant un film ne ferait pas grand-chose.

Suivi de l'oeil

Une source d'innovation relativement inexploitée dans la réalité virtuelle est le suivi des yeux, qui est différent du suivi de la tête en ce sens que nos yeux peuvent regarder indépendamment autour d'une scène ou, plus important encore, se concentrer sur une profondeur de champ particulière dans une scène. Actuellement, les casques VR rendent tout de manière nette et claire, mais la vision humaine est relativement floue à toutes les profondeurs autres que la profondeur de l'objet que vous regardez actuellement. Dans l'ensemble, cela ne semble pas réduire considérablement la volonté de notre cerveau de croire ce qu'il voit, mais c'est certainement une source de réalité encore plus grande.

Alors c'est ça ! La prochaine fois que vous jouerez à un jeu de réalité virtuelle, vous serez l'expert de la salle.

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