Interfaces visuelles

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 ;

• 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.