Quand l'hologramme devient tactile | Techniques de l'Ingénieur

Jusqu'à présent les hologrammes ne sollicitaient que notre vue. Mais désormais, ils impliquent un autre de nos sens : celui du toucher. Une prouesse réalisée par l'université de Tokyo. Explications.

Jusqu’à présent, les hologrammes ne sollicitaient que notre vue : d’abord en deux dimensions, puis désormais en trois, poussant ainsi le réalisme encore un peu plus loin. Mais l’illusion disparaît dès lors que l’on essaye de les toucher. La main ne rencontre aucune résistance, les doigts ne sentent aucun contact. Un écueil qui pourrait être bientôt levé, grâce aux travaux d’une équipe de chercheurs japonais de l’université de Tokyo. Takayuki Hoshi, Masafumi Takahashi, Kei Nakatsuma et Hiroyuki Shinoda ont en effet mis au point un dispositif, baptisé « Touchable Holography » permettant de ressentir une sensation tactile au contact des hologrammes. Comment ont-ils réalisé cette prouesse ? En combinant trois technologies différentes. Tout d’abord, un générateur d’hologrammes, baptisé « Holo ». Celui-ci produit des images flottant dans l’air grâce à un vidéo projecteur LCD et des miroirs concaves. L’image ainsi créée flotte à environ 30 centimètres du projecteur, permettant ainsi à une personne d’approcher sa main et de la toucher. A cela, s’ajoute un générateur d’ultrasons, réalisé lui aussi par le laboratoire japonais. Baptisé « Airborne Ultrasound Tactile Display« , celui-ci utilise une propriété non linéaire des ultrasons : la pression de radiation sonore ou acoustique. Lorsqu’un objet, comme une main, interrompt la propagation de l’ultrason, une pression s’exerce à la surface de celle-ci, créant un sensation tactile comme pourrait le faire un jet d’air pulsé (pour plus d’explication lire le document de l’université de Tokyo). Actuellement, le prototype utilisé par l’université de Tokyo est constitué de 324 capteurs à ultrason, et fonctionne avec une fréquence de résonnance de 40 kHz.


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Enfin, le dispositif est complété par des télécommandes ou manettes de Nintendo Wii (Wiimote), équipées d’une caméra sensible à l’infrarouge. Installées au dessus de l’endroit où s’affichent les hologrammes, ce sont elles qui vont permettre de suivre la position des mains de l’utilisateur grâce à un petit marqueur rétro-réfléchissant attaché au bout de son majeur. Les DEL infrarouges vont illuminer ce marqueur et permettre ainsi, par un procédé de triangulation, aux deux Wiimotes de calculer rapidement et précisément la position des mains. L’utilisateur pourra ainsi avoir l’impression de manipuler les hologrammes, comme le petit éléphant que l’on voit dans la vidéo. Des tests sont encore en cours pour améliorer cette technologie qui peut trouver de nombreuses applications. On pense bien sûr aux jeux vidéo, aux modèles en 3D, mais aussi à des interrupteurs virtuels qui pourraient être très utile dans des milieux critiques, comme dans des services hospitaliers où il faut éviter toute contamination. Cette technologie a été présentée début août au salon Siggraph 2009. Elle fait suite à une première innovation, présentée sur le même salon un an plus tôt par la même équipe de chercheurs : « L’Airborne Ultrasound Tactile Display« . A.L B