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l’écran d’affichage. En effet, les écrans standards sont conçus de telle manière à ce qu’ils soient observés à une certaine distance pour éviter à l’œil humain de discerner les pixels. Dans le cas des casques, l’écran est disposé à quelques centimètres des yeux, il a donc fallu trouver des astuces pour réduire cet écart entre les pixels.
Pour concevoir les écrans, deux stratégies ont été mises en place pour réduire cet effet de grille appelé également le side-door effect en anglais. Pour les casques HTC Vive et Oculus Rift, les constructeurs ont décidé d’adopter une technologie développée par Samsung. Appelée écran PenTile, cette technologie modifie la matrice des pixels, c’est-à-dire la disposition des pixels sur un écran. La différence avec les écrans standards réside dans le placement des couleurs. Un pixel est constitué de trois barres de couleurs primaires (3 sous pixels), qui s’atténuent et se mélangent de façon à créer la couleur souhaitée. Un écran PenTile dispose les couleurs d’un pixel de manière à ce que le vert soit deux fois moins large que les autres couleurs (2 sous pixels). Mais il est également deux fois plus présent sur toute la surface de l’écran réduisant ainsi l’écart entre chaque couleur. Cet artifice tend à réduire l’effet de grille, mais il se fait quand même sentir sur les deux modèles de casque.
Illustration du side-door effect sur un casque Oculus Rift DK1 à gauche et sur l’amélioration du casque DK2 à droite
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Le Playstation VR se démarque de ses concurrents en proposant une meilleure alternative pour considérablement réduire le side-
door effect. Au lieu d’utiliser 2 écrans (un pour chaque œil), le Playstation VR utilise qu’un seul écran pour projeter les deux images
correspondantes aux deux yeux. Il conserve la matrice RVB de base qui possède 3 sous pixels : 1 rouge, 1 vert et un bleu. Ainsi, à résolution égale, l’écran du Playsation VR contient beaucoup plus d’informations au niveau des pixels. On obtient un rendu qui est légèrement plus flou que sur les deux autres casques, mais le ressenti de l’effet de grille est très largement amoindri.
Un autre problème vient du fait que l’œil humain n’est pas capable de faire la mise au point sur des objets trop proches de lui. Il est donc nécessaire d’avoir recours à l’utilisation de lentilles. Les lentilles viennent régler les problèmes de mise au point, mais également le processus de fatigue oculaire dans une moindre mesure.
Pour avoir un affichage correct et sans déformation, il est nécessaire que l’œil se trouve au centre de la lentille. C’est pour cette raison que la plupart des casques disposent d’une molette permettant de régler cet écart et ainsi l’adapter à chaque utilisateur.
Contrairement aux lunettes de vue qui doivent corriger des défauts peu importants, les lentilles utilisées dans les casques doivent être de taille suffisamment importante pour corriger les écarts de mise au
Illustration d’une matrice de pixel d’un écran OLED à droite et d’un matrice de pixel standard à gauche Source: http://capricciosaossai.blog51.fc2.com
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point. L’épaisseur des lentilles peut donc engendrer des aberrations chromatiques liées au décalage des couleurs en fonction de leur fréquence. Ces aberrations ont d’ailleurs poussé les constructeurs de casque HTC et Oculus Rift à se tourner vers des solutions comme les lentilles de Fresnel. Ces lentilles, plus fines, ont été conçues pour permettre à l’œil de faire une mise au point sur des objets à très courte distance. Mais un défaut subsiste, la lumière peut se refléter dans les couches du matériau créant ainsi un effet de lens-flare relativement important.
Les lentilles jouent un grand rôle dans les capacités immersives d’un casque. En effet, comme les lentilles amplifient l’image qui remplit le champ de vision, l’utilisateur ne fixe pas un rectangle comme il le ferait devant un écran. Par ailleurs, la vue doit changer en fonction de la position et de l’orientation de la tête de l’utilisateur. Pour ce faire, les casques utilisent un ensemble de capteurs permettant de détecter où regarde l’utilisateur. Il y a l’accéléromètre, qui est chargé de détecter l’accélération linéaire et la position de la tête par rapport au sol. Le gyromètre, qui permet de calculer la vitesse angulaire et ainsi déterminer la vitesse et la position de l’utilisateur ainsi que l’inclinaison de sa tête. Et pour finir, le magnétomètre, qui se charge de déterminer les rotations de la tête. Ce dernier fait partie du gyroscope et agit en quelque sorte comme une boussole. À savoir que dans le cas du
Google CardBoard ou tout autre dispositif VR utilisant un téléphone
portable, ce sont les capteurs déjà présents dans le smartphone qui sont utilisés.
Pour son système de tracking, le casque Oculus Rift repose sur le système Constellation qui est déjà très répandu en informatique. Ce système est basé sur le même principe que les QR-code que l’on retrouve dans la réalité augmentée. Il utilise une caméra infrarouge qui va détecter les capteurs LED présents dans le casque. Ces capteurs