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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 par contre sera figé. Cet article introduit le domaine de la réalité virtuelle, puis présente les applications actuellement les plus courantes. L'interfaçage de l'utilisateur avec cet environnement virtuel et la création informatique de ce monde virtuel représentent deux problématiques de base conduisant les actions de recherche et de développement.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Philippe FUCHS : Professeur à l'École Mines Paris Tech
-
Alexis PALJIC : Ingénieur de recherche, École Mines Paris Tech
INTRODUCTION
Cet article présente en premier le domaine de la réalité virtuelle et ses applications actuellement les plus courantes. Les actions de recherche et de développement des techniques portent sur trois axes, dont deux sont présentés à la suite :
-
l'interfaçage de l'utilisateur avec cet environnement virtuel ;
-
la création informatique de ce monde virtuel.
La troisième problématique, la compréhension de l'Homme en activité sensori-motrice dans un environnement virtuel, faisant appel au domaine des sciences cognitives, n'est pas exposée ici.
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VERSIONS
- Version courante de déc. 2020 par Philippe FUCHS
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4. Environnements virtuels
Une simulation de réalité virtuelle permet à un – ou plusieurs – utilisateurs d'interagir en temps réel avec une scène générée par ordinateur. Différents canaux sensoriels peuvent être mis en jeu. Le sens visuel est le plus représenté, l'ouïe, le toucher, la proprioception musculaire (la sensation des efforts) et, dans une moindre mesure, l'odorat peuvent être sollicités.
Un élément incontournable d'une application de réalité virtuelle est l'outil logiciel permettant le rendu graphique en temps réel d'une scène virtuelle et l'interaction de l'utilisateur avec les éléments de la scène.
Dans une mesure variable, suivant la finesse et la complexité de la simulation, peuvent s'ajouter d'autres éléments :
-
le comportement des objets virtuels ;
-
la gestion d'un scénario ;
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la gestion des collisions et de la dynamique des objets, ou encore, des aides logicielles à l'utilisateur.
Ce rôle clef est assuré par un moteur d'application interactive temps réel. Il assure le rendu graphique des objets définis selon des modèles géométriques , gère leur évolution dans le temps, et gère les interactions avec l'utilisateur.
La mise en place d'une simulation de réalité virtuelle dans un moteur d'application interactive requiert, d'une part de créer les données décrivant la scène virtuelle, d'autre part de mettre en place les éléments de scénario et d'interaction. Nous explicitons dans ce chapitre les différentes caractéristiques d'un moteur d'application interactive temps réel, et abordons ces deux aspects de la création d'environnements virtuels : la mise en place des modèles et de l'interactivité.
4.1 Moteur d'application interactive
Le moteur d'application interactive (voir Nota) est un logiciel, ou un ensemble de briques logicielles, qui gère les différentes composantes d'une simulation de réalité virtuelle. Les utilisateurs de systèmes de réalité virtuelle peuvent choisir de développer leur propre outil ou d'acquérir une solution commerciale.
Les architectures logicielles existantes sont diverses. Elles se structurent cependant toutes dans l'objectif de permettre le rendu d'informations à l'utilisateur sur différents canaux sensoriels et lui permettre d'agir sur le contenu. Nous exposons...
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Environnements virtuels
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ANNEXES
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1 Bibliographie
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2 Annexe
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3
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4 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (attention, cette liste n'est pas exhaustive)
- 4.1 Entreprises commercialisant des capteurs de localisation
- 4.2 Entreprises commercialisant des gants de données
- 4.3 Entreprises commercialisant des interfaces à retour tactile
- 4.4 Entreprises commercialisant des interfaces à retour d'effort
- 4.5 Interfaces à retour d'effort à réaction externe
- 4.6 Interfaces à retour d'effort à réaction interne
- 4.7 Gant de données avec retour d'effort
- 4.8 Logiciels
- 4.9 Entreprises commercialisant des interfaces à simulation de mouvement
- 4.10 Siège de simulation pour mono-utilisateur
- 4.11 Cabine de simulation pour multi-utilisateurs
- 4.12 Entreprises commercialisant des interfaces visuelles (liste non exhaustive)
- 4.13 Fournisseurs français
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FUCHS (P.) - MOREAU (G.) - Réalité virtuelle. Concepts et outils. - [TE 5 900] traité...
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