Rappel historique des prothèses de réalité virtuelle

Afin de bien situer le projet par apport à la recherche existante, il est primordial d’effectuer une courte revue de quelques prototypes techniques et œuvres artistiques à caractère immersif et interactif, qui ont marqué le développement de ce moyen de diffusion. La genèse des technologies de la réalité virtuelle contemporaine s’est effectué à l’extérieure de l’industrie du divertissement. Au commencement, la technologie transitait entre l’organisme militaire Air force des États-Unis et la Nasa. Les premiers systèmes de réalité virtuelle n’avaient que pour fonction l’entraînement des militaires et de la recherche. Vers la fin des années 80, un intérêt s’est développé au sein des instituts académiques pour le potentiel de la réalité virtuelle. Puis, au courant des années 90, les nombreuses productions hollywoodiennes de films de science fiction le concept de la réalité virtuelle vers le grand public Ce qui a eu pour conséquence de créer un engouement hors du commun pour ce type de technologies. Ce n’est que très récemment que la technologie de la réalité virtuelle est sortie de la science-fiction pour rejoindre le grand public.

Prémices

Une des premières formes de réalité virtuelle ou d’immersion est attribuée à l’invention du panorama par Robert Baker en 1787. Ces peintures gigantesques offraient une immersion efficace aux spectateurs, ils ont connus un engouement certain pendant le 19e siècle . Par exemple, Édouard Castres en 1881 a créé un panorama de plus de 112 mètres de longueurs par dix mètres de haut pour le général Charles Denis Bourdaki. Plusieurs tentatives par la suite ont été tentés par différents artistes afin d’offrir encore plus d’immersivité par la peinture panoramique. Dans le cadre de cette recherche, il est davantage question des prothèses de réalité virtuelle. Éventuellement au début du 20e siècle les avancées technologiques de l’époque ont permis la création de simulateurs mécaniques divers. Les recherches dans les nouvelles sciences de l’époque ont grandement influencé les auteurs et artistes. Dans le recueil de textes intitulé A martian odyssey and others publié en 1949, dans la nouvelle Pygamlion’s spectacles, Stanley G. Weinbaum décrit un masque à gaz servant de casque de réalité virtuel. Ce casque permet d’enregistrer des expériences holographiques fictives multi-sensorielles incluant le touché et l’odorat.

Il est intéressant de noter que, dès l’appartion de cette technologie, il est question d’enregistrer tous les sens à l’aide d’une prothèse.

Développement scientifique

En 1966 le docteur Thomas A. Furness III a créé un simulateur de vol pour la Air Force des États-Unis. Le premier casque de réalité virtuelle a été inventé en 1968 par Ivan Sutherland et Bob Sproull du MIT (Massachusetts Institute of Technology). Cet appareil nommé The Sword of Damocles porte ce nom puisqu’il était tellement lourd qu’il devait être suspendu au plafond au-dessus de la tête de l’utilisateur par un bras mécanique afin d’être utilisé. Cet appareil présente des environnements virtuels par représentation en fils de fer.

Dans les années soixante-dix Furness et son équipe de l’Air Force continuent d’explorer les possibilités des prothèses de réalité virtuelle dans le domaine de l’aviation. En 1981 l’équipe de Furness a créé un cockpit virtuel ou formellement le Visually coupled airborne systems simulator (VCASS). Ce casque isolait l’utilisateur du monde réel, lui montrant des images générées par un ordinateur en trois dimensions (3D). Une version améliorée du VCASS a été inventé en 1986. Ce système portait le nom de SuperCockpit. Cette version utilisait la réalité augmentée plutôt que la réalité virtuelle, l’utilisateur voyait simultanément l’image informatique et le monde réelle, plutôt que d’être coupé de celui-ci. Le pilote choisissait les cibles en soutenant le regard sur une des représentations virtuelles dans un casque comportant des écrans et il pouvait activer ses armes avec une commande vocale. Également, ce système incluait des gants à retour d’effort qui donnait à l’utilisateur le sens du touché lorsqu’ils interagissaient avec des boutons virtuels.

Engouement du grand public

En 1990, Jonathan Waldern, présente le système de réalité virtuelle Virtuality à la convention Computer Graphics au Alexandra palace à Londres. Ce système est destiné à être utilisé de façon ludique en jouant à des jeux vidéo. L’ensemble est muni d’une visière comportant une image stéréoscopique, d’un siège de commandes sous forme de Joysticks, et elle est capable d’offrir un mode multijoueur par réseau informatique. En 1991, l’appareil est produit en masse et il devient le premier disponible au grand public.

Durant la même année, la compagnie de jeu vidéo Sega a commencé à développer le Sega VR, un casque de réalité virtuelle possédant un système de captation de mouvement de tête. Le casque du Sega VR possédait un affichage à cristaux liquides dans la visière et des écouteurs stéréo. Des détecteurs d’inertie dans le casque permettaient au logiciel d’interpréter et de réagir aux mouvements de la tête de l’utilisateur. Deux versions ont été planifiées: une pour arcade et une pour console domestique (Mega Drive/Genesis et Saturn). Cependant, uniquement la version arcade sera déployée au grand public. Cette version nommée Sega VR1 a été distribuée dans la chaîne de parcs d’attractions SegaWorld ou Sega Park. La version finale était capable d’interpréter le déplacement de la tête de l’utilisateur et de représenter dans la visière du visuel en polygones en trois dimensions .

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Table des matières

INTRODUCTION
1. RAPPEL HISTORIQUE DES PROTHÈSES DE RÉALITÉ VIRTUELLE
1.1 Prémices
1.2 Développement scientifique
1.3 Engouement du grand public
1.4 Oculus Rift
1.5 Prothèse visuelle de réalité virtuelle en art numérique
2. QUESTION ET HYPOTHÈSE DE RECHERCHE
2.1 Réflexion et problématique
3. PROCESSUS DE CONCEPTION DU PROJET
3.1 Évaluation des besoins
3.2 Design de jouabilité
3.3 Design des technologies: dispositifs
3.4 Design des technologies: composition des images
3.5 Design des technologies: modélisation et intégration
3.6 Programmation
4. PROJET DE SIMULATEUR POUR MALVOYANT
4.1 Genèse du projet: Expérimentations numériques
4.1.1 Meta-38
4.1.2 Oculus Rift architecture
4.2 Environnement de recherche au CRIM et évaluation des besoins
4.3 Design de jouabilité
4.4 Dispositifs
4.4.1 Problèmes techniques
4.4.2 Premier prototype fonctionnel du projet
4.5 Composition d’image
4.6 Modélisation et intégration
4.7 Programmation
4.7.1 Interprétation de la caméra infrarouge
4.7.2 Système de commande
4.8 Audio
CONCLUSION