Présentation
RÉSUMÉ
Les interfaces visuelles sont classées en deux types : les interfaces portables par l'utilisateur et les interfaces à support fixe. Les sous-catégories sont ensuite fonction des champs de vision proposés et des possibilités de vision stéréoscopique. Après une première présentation des différentes classes d'interfaces, sont explicités les problèmes et les solutions de la création des images en relief lesquels, sous couvert de facilités d'utilisation, demeurent une technique délicate à exploiter correctement.
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Visual interfaces are classified in two categories: portable interfaces and fixed-support. Sub-categories depend on the fields of vision offered and the possibilities of stereoscopic vision. The different classes of interfaces are firstly presented. The problems and solutions of the creation of relief images are then explained. Despite an apparent ease of use, this technique remains delicate to exploit accurately.
Auteur(s)
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Philippe FUCHS : Professeur à l’École nationale supérieure des mines de Paris (ENSMP) - Équipe Réalité virtuelle et réalité augmentée, Centre de robotique
INTRODUCTION
L’utilisation du sens visuel est presque toujours indispensable en réalité virtuelle (RV). Un dispositif RV n’exploitant pas la vision est extrêmement rare. Il pourrait s’agir de dispositifs pour les non-voyants ou pour représenter leur perception du monde aux voyants.
Les logiciels de réalité virtuelle permettent de créer des images de synthèse de qualité de plus en plus grande. Le matériel informatique atteint des puissances de calculs suffisantes pour créer des images tridimensionnelles de qualité en temps réel, même s’il existe encore des verrous technologiques : par exemple, en 2003, on ne peut pas calculer en temps réel des images photoréalistes avec des reflets suffisamment proches de la réalité. En général, en réalité virtuelle, on souhaite exploiter d’autres interfaces visuelles qu’un simple écran monoscopique pour obtenir une immersion visuelle efficace.
L’interface idéale et universelle devrait posséder des caractéristiques métrologiques correspondant aux capacités du système visuel humain pour bien exploiter ce canal sensoriel. En effet, le lecteur peu informé sur la vision humaine, peut (doit) se documenter pour bien comprendre les problèmes soulevés par l’interfaçage visuel, qui est plus compliqué qu’il n’y paraît, dès lors qu’il souhaite exploiter une autre interface visuelle qu’un simple écran monoscopique .
Les interfaces visuelles doivent donc offrir quatre capacités de plus que celles d’un écran ordinaire :
-
de grands champs de vision horizontal et vertical correspondant à ceux des yeux ;
-
une vision stéréoscopique dans tout le champ de vision binoculaire ;
-
une haute résolution graphique exploitant toutes les performances des acuités monoscopique et stéréoscopique ;
-
une immersion du regard dans le monde virtuel. On parle de l’immersion du regard quand l’utilisateur voit toujours la scène virtuelle, même s’il translate ou tourne sa tête (son regard) dans n’importe quelle direction. Ce dernier point n’est possible que si l’interface visuelle est couplée à un capteur localisant l’orientation de la tête de l’opérateur.
En pratique, nous verrons qu’il existe deux types d’immersion du regard proposés techniquement :
-
l’immersion totale du regard dans un visiocasque. La tête de l’observateur peut se translater et tourner dans toutes les directions ;
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l’immersion concentrique du regard : devant un écran (souvent de grande taille), l’observateur peut regarder la scène virtuelle (ou l’objet) en tournant la tête d’un angle de plus ou moins 45 o environ par rapport à la normale à l’écran.
La présentation des interfaces visuelles dans cet article peut être basée sur différentes classifications, selon que l’on privilégie une des quatre capacités précédemment citées. Les deux premières classes permettent ou non l’immersion du regard, ce sont donc les interfaces portables par l’utilisateur et les interfaces à support fixe. Les sous catégories sont fonction des champs de vision que proposent les interfaces et sont ensuite fonction des possibilités de vision stéréoscopique.
Après la présentation des différentes classes d’interfaces, nous expliciterons les problèmes et les solutions de la création des images en relief qui, sous couvert de facilité d’utilisation, demeure une technique délicate à exploiter correctement.
MOTS-CLÉS
KEYWORDS
interface | display | Visualization | virtual reality | multimedia
VERSIONS
- Version archivée 2 de févr. 2013 par Philippe FUCHS
- Version courante de mars 2021 par Philippe FUCHS, Olivier HUGUES
DOI (Digital Object Identifier)
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6. Conclusion
Les interfaces visuelles à support fixe sont des produits qui existent commercialement depuis plusieurs années, même si le marché est petit comparativement à celui des écrans monoscopiques. Ce sont donc des produits stables, fiables et vendus par des entreprises renommées dans le domaine de la vision. Les visiocasques, produits prometteurs, vont-ils être développés à grande échelle ? Pour l’instant, ce sont souvent de petites entreprises qui les commercialisent. Les grandes entreprises internationales des jeux vidéo se sont associées à des entreprises travaillant dans la réalité virtuelle pour le développement de visiocasques et de traqueurs très bon marché. Mais, malgré certaines annonces un peu hâtives, il n’y a pas eu l’essor attendu pour certains des visiocasques dans ce secteur.
Entre 1997 et 2000, de nouveaux visiocasques étaient annoncés presque tous les mois. Mais depuis, il n’y a pas eu de grandes avancées technologiques pour les visiocasques. Ceux-ci ont gagné en qualité ergonomique mais restent de faible résolution pour les visiocasques à écrans à cristaux liquides. On ne pourra franchir une étape importante pour les interfaces visuelles que lorsque les mini-écrans à haute résolution seront disponibles. Ceci ne peut être envisagé sérieusement que s’il y a un marché important pour ce type d’interface, ce qui n’est pas le cas actuellement.
L’utilisateur d’un système de vision stéréoscopique doit retenir que la restitution visuelle est similaire à la vision naturelle, mais non identique. Cette restitution est fonction de critères géométriques et psychophysiques. N’oublions pas que chaque homme réagit différemment devant la vision en relief. L’immersion visuelle semble théoriquement un atout complémentaire en réalité virtuelle, mais les problèmes techniques et ergonomiques qu’elle pose sont à prendre en compte pour un emploi fréquent et de longue durée.
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