Bibliographie & annexes
Quiz & test
Présentation
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RÉSUMÉ
Le domaine technique et scientifique de la « réalité virtuelle » aborde des questions issues de l'association de deux termes en apparence opposés : le choix entre le réel et le virtuel. Concrètement, l'ingénieur est souvent confronté au dilemme suivant : devoir tester un système virtuellement à partir d'un modèle paramétrable, qui peut se montrer peu réaliste, ou évaluer un produit réel, mais qui en revanche sera figé. Cet article introduit le domaine de la réalité virtuelle, puis présente les applications les plus courantes, et spécialement celles concernant la robotique. Les liens entre les domaines de la réalité virtuelle et la robotique sont présentés du point de vue de la recherche et du développement d’applications.
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Philippe FUCHS : Professeur de réalité virtuelle à l’École Mines ParisTech
INTRODUCTION
Ces actions de développement des techniques portent sur trois axes, dont deux sont présentés dans cet article :
-
l’interfaçage de l’utilisateur avec cet environnement virtuel ;
-
la création informatique de ce monde virtuel.
La troisième problématique, qui concerne la compréhension de l’humain en activité sensorimotrice dans un environnement virtuel, fait appel au domaine des sciences cognitives, et n'est pas exposée ici.
Concernant l’interfaçage de l’utilisateur, les difficultés et les solutions sont présentées. Nous expliquerons que les difficultés sont d'ordre technique pour les interfaces, mais aussi d'ordre ergonomique et psychologique, ce que tout ingénieur travaillant dans ce domaine ne doit pas ignorer sous peine d'échec.
Concernant la création informatique d’un environnement virtuel, les concepts de base et les logiciels exploités sont exposés, en mettant l’accent sur la contrainte informatique du « temps réel » : l’utilisateur ne doit pas s’apercevoir d’un décalage temporel entre ses actions corporelles et les réponses visuelle, acoustique, voire tactile à celles-ci.
Un tour d’horizon sur toutes les applications de la réalité virtuelle est présenté. Les applications industrielles et les usages de la réalité virtuelle ont débuté dans les années 1990, après les applications de robotique. Certaines recherches sont complémentaires en réalité virtuelle et en robotique. Dans les deux cas, l’objectif est d’agir, soit via un robot dans un espace réel sans intervention humaine, soit via un humain dans un espace artificiel. Un lien plus étroit concerne la téléopération dont l’objectif est de permettre à un humain d’agir à distance via un robot dans un espace réel : l’opérateur est, de son point de vue, immergé dans un espace artificiel, son corps n’étant pas dans l’espace du robot. Les travaux de recherche associés aux deux domaines sont présentés. Certains développements de la réalité virtuelle peuvent être appliqués à la robotique, en particulier ce qui touche à la collaboration entre un humain et un robot. Les techniques de réalité virtuelle permettent d’étudier virtuellement cette collaboration du point de vue technique et psychologique, avant qu’elle ne soit effective réellement.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mars 2009 par Philippe FUCHS, Alexis PALJIC
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Interfaçage de l’humain en environnement virtuel
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2. Applications
2.1 Applications générales
Cette section concerne les applications non professionnelles. Suivant la finalité de la réalité virtuelle, on compte trois grands domaines selon que la personne est immergée dans un monde imaginaire, un monde symbolique, ou dans un monde simulant certains aspects du monde réel.
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Le premier domaine concerne principalement les œuvres artistiques ou ludiques qui permettent à l’artiste ou au concepteur de jeu de créer un monde imaginaire ludique ou une œuvre interactive qui réagit au comportement de l’observateur. Celui-ci n’est pas qu’un simple spectateur passif de l’œuvre, mais un spectateur actif face à l’œuvre. Pour les jeux vidéo en « réalité virtuelle », le joueur est immergé « corporellement » dans l’univers virtuel.
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L’exploitation d’un monde symbolique permet de manipuler des données ou des concepts représentés virtuellement. On peut citer les applications en géosciences où la structure du sous-sol est représentée visuellement par des courbes et des échelles de couleur suivant les données géologiques, sismiques ou pétrolifères. La plupart des pétroliers exploitent maintenant des salles immersives pour concevoir leur puits de forage. Un autre domaine exploite les représentations symboliques en général couplées avec une simulation d’un monde réel (cas de formation en environnement virtuel). Pour une meilleure compréhension d’une tâche, d’un mécanisme ou d’un processus, une représentation symbolique peut éclairer le formé, comme la représentation par un graphe du déroulement d’une série de tâches à accomplir suivant une séquence donnée. Autre exemple : des zones dangereuses peuvent être indiquées artificiellement.
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Le troisième secteur implique la simulation de certains aspects du monde réel, qui est le plus exploité actuellement. Avant de parler des applications professionnelles, la réalité virtuelle est exploitée dans divers secteurs :
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les loisirs : les parcs d’attractions et les salles de jeux proposent des activités ludiques dans des environnements virtuels pour les loisirs des clients ;
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si le grand public peut utiliser les dispositifs de réalité virtuelle dans ses activités de loisirs, un autre secteur commence à exploiter ces techniques pour le grand public : celui...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - FUCHS (P.) - Théorie de la réalité virtuelle – Les véritables usages, - Les presses des Mines, ISBN : 978-2-35671-511-1 (http://www.pressesdesmines.com) (2018).
-
(2) - COGNÉ (M.), AURIACOMBE (S.), VASA (L.), KLINGER (E.), N′KAOUA (B.) - Are visual cues helpful for virtual spatial navigation and spatial memory in patients with mild cognitive impairment or Alzheimer’s disease?, - Neuropsychology 32(4):385-400 (2018).
-
(3) - LOURDEAUX (D.) - Réalité virtuelle et formation : conception d'environnements virtuels pédagogiques, - thèse de l’École des mines de Paris, soutenue le 5 septembre 2001.
-
(4) - WEISTROFFER (V.) - Étude des conditions d’acceptabilité de la collaboration homme-robot en utilisant la réalité virtuelle , - thèse de l’École des mines de ParisTech, soutenue le 11 décembre 2014.
-
(5) - FUCHS (P.) - Les casques de réalité virtuelle et de jeux vidéo, - Les...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Constructeurs – (liste non exhaustive)
Visiocasque de HTC Vive http://www.vive.com
Visiocasque de Oculus http://www.oculus.com
Liste de visiocasque https://www.cnetfrance.fr/produits/les-meilleurs-casques-de-realite-virtuelle-de-2020-39901765.htm
Haption (interface à retour d’effort ) http://www.haption.com
Fournisseurs & intégrateurs français (liste non exhaustive)Dassault Systèmes http://www.3ds.com
Immersion http://www.immersion.fr
Light&Shadows http://light-and-shadows.com
Techviz http://www.techviz.net
Moteurs de rendu 3D (liste non exhaustive)Ogre3D
OpenSG
Coin3D
Quest3D
TrueVision3D
Associations (liste non exhaustive)AF-XR (association française) http://www.afxr.org
EURO-VR (association européenne) http://www.euroxr-association.org
Expositions & Conférences (liste non exhaustive)Laval Virtual http://www.laval-virtual.com
IEE VR https://ieeevr.org
Conférence EURO-VR https://i3b.webs.upv.es/webs/eurovr
ACM SIGGRAPH https://www.siggraph.org/
Laboratoires – Centres de recherche (liste non exhaustive)Listes des principaux centres de recherche français en réalité virtuelle, issus du domaine de la robotique. Ceux issus du domaine de l’informatique...
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QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE
1/ Quiz d'entraînement
Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.
2/ Test de validation
Lorsque vous êtes prêt, vous passez le test de validation. Vous avez deux passages possibles dans un laps de temps de 30 jours.
Entre les deux essais, vous pouvez consulter l’article et réutiliser les quiz d'entraînement pour progresser. L’attestation vous est délivrée pour un score minimum de 70 %.
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