Réalité virtuelle - Concepts et outils

Le domaine technique et scientifique que nous allons expliciter est désigné par un oxymoron surprenant : la « réalité virtuelle ». Cette association de deux termes a priori opposés n’est pas innocente : le virtuel est-il l’inverse du réel ? Sans rentrer dans un débat philosophique, inapproprié ici, nous pouvons remarquer cependant que le problème du choix entre le réel et le virtuel se pose à l’ingénieur. Par exemple, dans une phase de conception d’un produit, l’évaluation des qualités de l’objet peut se faire sur sa représentation virtuelle (grâce à un modèle numérique) ou sur un prototype réel. L’ingénieur est souvent confronté au dilemme suivant : soit tester virtuellement à partir d’un modèle paramétrable, mais peut-être irréaliste, soit évaluer un produit réel mais figé. Cette problématique n’est pas nouvelle mais, depuis l’essor des techniques de réalité virtuelle, elle est plus complexe à étudier, car nous verrons qu’elle fait intervenir des critères humains subjectifs. L’expression « réalité virtuelle » étant bien établie maintenant, il faut la prendre telle qu’elle est, avec quelques risques de confusion ou d’incompréhension, que nous nous efforcerons de dissiper. Il est souhaitable de bien définir le domaine qu’elle recouvre et de présenter ses principales applications professionnelles.

Comme toute nouvelle technique, il existait avant son essor des domaines scientifiques connexes qui ont permis son développement. Dans le secteur des loisirs, les films et les animations en images de synthèse ont exploité des créations virtuelles bien avant l’avènement de la réalité virtuelle. Dans les domaines professionnels, la CAO et la simulation de phénomènes physiques sont étudiées virtuellement par l’intermédiaire de modélisations numériques. Mais dans tous ces secteurs d’activité, l’utilisateur de ces mondes virtuels est spectateur car il n’(inter)agit pas instantanément, ou si peu, sur ces entités virtuelles. Le lecteur peut cependant rétorquer que dans les jeux vidéo, le joueur est acteur en intervenant sur le cours du jeu, mais dans ce cas, le joueur est peu immergé physiquement dans l’environnement virtuel. Les concepteurs de jeux vidéo ne font pas systématiquement appel aux mêmes concepts de base que ceux de la réalité virtuelle, mais à bien des techniques similaires. Les frontières entre le domaine de la réalité virtuelle et ses domaines connexes ne sont pas nettes et immuables. Il faut plutôt voir un continuum entre des environnements virtuels où l’utilisateur est passif et ceux où il est totalement immergé « naturellement » et avec lesquels il peut interagir. Il faut aussi noter le cas particulier des simulateurs de transport, qui ont permis depuis des dizaines d’années à des professionnels d’interagir avec un environnement virtuel. En fait, dans ce domaine, les professionnels ont exploité les mêmes techniques qu’en réalité virtuelle, mais cette dénomination étant apparue après le développement des simulateurs de transport, jamais un spécialiste de ce domaine ne l’emploiera.

L’évolution des ordinateurs permet de simuler des mondes virtuels de plus en plus complexes avec des possibilités d’interaction. Cela n’est possible qu’au travers de logiciels et d’interfaces matérielles adaptés à cet objectif. L’essor d’Internet, plus important en terme économique et d’utilisation que la réalité virtuelle, offre une nouvelle ouverture à celle-ci. Internet permet ainsi d’exploiter les potentialités des environnements virtuels partagés à distance. Mais si Internet est entré dans beaucoup de foyers, il ne faut pas penser qu’il en sera de même pour la réalité virtuelle car son coût est en général élevé et sa mise en œuvre est sûrement complexe. Au-delà des aspects techniques et économiques, toutes ces évolutions d’Internet et des mondes virtuels posent des enjeux de société [1].