Les interfaes visuelles

Il est assez diile d'imaginer un système de réalité virtuelle sans un support

vi-suel, même si ela est envisageable. Chez l'être humain le sens de la vue, en plus d'être

l'un des plus ompliqués, est l'un des plus utilisés. Laprinipale raison est que 'est par

e sens que l'on peut réupérer un maximum d'informations onernant notre

environ-nement[Hug95,Cut97 ℄ettirernotreplusgrandepartd'expérienes.C'estsur eprinipe

atégories [QRMTHM06℄que nous allons détailler.

Les érans

Les érans sont historiquement les interfaes visuelles les plus simples pouvant être

utilisésen réalité virtuelle mais n'oranten onséquene qu'une faible immersionen

rai-son de leur tailleréduiteet induisantgénéralement une position passive.L'adjontion de

multiplesérans permet toutefoisde limiter e problème et ontribue à réerun

environ-nementplus immersifommeeluiproposé par lasoiétéPanoram Tehnologies [ICP04 ℄.

Toujours dans ette optique, la soiété Alienware a présenté lorsdu salon CES 2008 un

prototype d'éran inurvé de 48 poues utilisant une tehnologiede projetion DLP.

Fig.5: Eran inurvéCopyright : Alienware

Une partie de la reherhe sur la réalité virtuelle sur éran a onduit au

développe-ment d'un système appeléle Fish Tank VR [WAB93, ML00℄ quin'ajouteque laprise en

omptedupointdevuedel'utilisateurpouraherorretementl'environnementvirtuel.

Ave la démoratisation des érans LCD, le développement des érans

autostéréo-sopiques onnaîtatuellement une roissane importante. Les tehnologies [Dod05℄

em-ployées par es derniers permettent d'aher des images stéréosopiques selon diérents

anglessansavoirbesoinde requériràun quelonquematérielsupplémentaire telsquedes

lunettes ou un déteteur de position. Pour le moment lesérans ommerialisés,omme

parlarmePhillips[Phi06℄,permettentunvisionnagedepuisneufpointsdevuedistints.

Les HMDs

Un Head Mounted display ou visioasque (voir la gure 6) est l'une des images les

plus représentatives des interfaes utiliséesen réalité virtuellesans doute àause du té

futuristequ'elles inspirent.Ce type d'interfae est onstituéd'un support sur lequel

vien-nentsegreerun oudeux éransLCDouathodiques, selonqu'on veuille unerestitution

stéréosopique, ainsi qu'une paire d'éouteurs pour une restitution spatialisée du son.

Ennilestpossibledeoupleretensembleave untrakingmagnétiqueandeonnaître

à tout moment laposition etla diretion de la tête de l'utilisateur.

Le premieravantage d'unHMD est satransportabilitéquiluipermet d'êtreutilisable

dans de multiplesontextes tels qu'en laboratoireoualors sur le terrain.La

miniaturisa-tion des diérentsélémentsqui leomposent a permis d'obtenir un système plus léger et

plus exible que elui que l'on pouvait trouver il y a quelques années (batterie, érans,

âblage). Le deuxième avantage est qu'une interfae de e genre induit une très bonne

immersion visuelle et sonore. L'utilisateur est par exemple ontraint à ne regarder que

l'environnement virtuel et oublie par onséquent le ontexte réel. Malgré ela, un HMD

soure de laontraintemajeure de devoirêtre porté e quia pour eetde provoquer une

ertaine gênelorsde son utilisationetpeutalors perturberlesentimentde présene. Une

autre ontrainte est ausée par le té trop immersif qui déroute très rapidement les

utilisateurs novies. La rupture brutale ave le monde réel implique un temps

d'adapta-tion qui doit permettre de retrouver des points de repère, mais qui peut être une soure

de nausées ou de maux de tête. Enn la proximité des érans peut entraîner assez

rapi-dement une fatigue oulaire ainsi qu'un hamp de visionrelativement faible(

≤140◦

) en

omparaisonde elui de l'être humain (

≥180◦

).

Fig. 6: Exemple d'utilisationd'un HMD

La projetion d'images

La majeure partie des systèmes de réalité virtuelle utiliseune interfae visuelle basée

sur une projetion typeCAVE [CNSD

+

92℄ ar 'est ellequi présenteun bonompromis

entre la polyvaleneet l'immersion.On parle dans e as de salle immersiveétantdonné

queleursdimensionsgénéralementassezimportantesnéessitentunespaedédié.Ces

dont l'objetif est de remplir au maximum le hamp visuel de l'utilisateur et de

vidéo-projeteursadaptés auproédéderestitution stéréosopiquedésiré(systèmeatifou

pas-sif).Dansleas d'unesurfae deprojetionrelativementgrande,plusieurssouresvidéos

peuvent être utilisées, dont haune projette une partie de l'image originale [LPG08℄.

On trouve par exemple e type de projetion dans le système PowerWall [SFF

+

00℄. Ce

prinipeest illustrédans la gure 7.

Fig. 7: Exemple d'un Powerwall Copyright : Université de Leeds

Parmilesautressystèmesderéalitévirtuellebaséssurlaprojetion,nouspouvonsiter

lesbureaux immersifsquisonten n de ompteassezsimilairesauxsystèmesmentionnés

préédemment,maisave desdimensionsmoindresetorantainsi l'avantaged'être

utilis-ablesquasimentpartout. Ontrouveainsi desinstallationsayantl'apparenedetabledont

l'usageest pluttorientévers letravail ollaboratif,telqueleWorkBenh [ABM

+

97℄,les

bureauxgénéralementonstitués de deuxérans [Bar99℄pour plus d'immersionetles

bu-reauxsphériques [TWHH02 , SHH

+

03℄qui ontl'avantage demettre l'utilisateurauentre

de l'image(l'interation est toutefois limitée àause d'une projetion depuis leentre de

lasphère). Malgré ela, il est intéressant de onstater que es systèmes tendent à

rapide-ment disparaître au prot des salles immersives (tendane qui s'illustre par la fermeture

desoiétés tellesqueTAN ouElumens qui étaientspéialiséesdanse typed'interfaes).

Ennilexisteunprototypedesystèmedeprojetionautostéréosopique[JMY

+

07℄qui

sebasesur l'ahageà très hautefréquene de 60images(soit 1440images par seonde)

sur un miroir anisotropique en rotation. L'ajout d'une détetion de la position de la tête

permetd'ajouter unedimension vertialeàlavisualisationentrois dimensionsde l'objet.