Réalité virtuelle

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Personnel de l'U.S. Navy utilisant un simulateur de parachute.

La réalité virtuelle (ou multimédia immersif ou réalité simulée par ordinateur) est une technologie informatique qui reproduit un environnement, réel ou imaginaire, et simule la présence et l'environnement physique d'un utilisateur pour permettre une interaction de l'utilisateur. La réalité virtuelle crée artificiellement une expérience sensorielle, qui peut inclure la vue, le toucher, l'ouïe et l'odorat (visuelle, sonore et/ou haptique).

La finalité de la réalité virtuelle est de permettre à une personne (ou à plusieurs) une activité sensori-motrice et cognitive dans un monde artificiel, créé numériquement, qui peut être « imaginaire, symbolique ou une simulation de certains aspects du monde réel » pour procurer une immersion[1].

Certains font remonter l'expression à Antonin Artaud, dans Le Théâtre et son double (1938), Artaud décrit le théâtre comme « la réalité virtuelle »[2]. L'expression est proposée à nouveau par Jaron Lanier en 1985 pour désigner un espace de représentation « réaliste », tri-dimensionnel, calculé en temps réel, immersif. Du fait de l'originalité de l'expression, que l'on qualifie d'oxymore en raison de l'apparente contradiction entre les termes qui la composent, le mot virtuel est devenu dans les médias synonyme de « numérique et immatériel ». L'anglais virtual est plus nuancé. Le terme signifie en effet « quasi ». En parlant de Virtual Reality, Jaron Lanier parlait probablement de « quasi-réalité ».

La polémique sur la pertinence d'une expression qui est devenue un terme technique vient du fait que selon le dictionnaire français, « réalité » ne s'oppose pas à « virtuel » mais à « fiction ». De nombreux auteurs incluant Pierre Lévy et Gilles Deleuze ont rappelé que le contraire de « virtuel » est « actuel » et non « réel ». Le virtuel est donc bien une composante de la réalité, c'est selon Maurice Benayoun « le réel avant qu'il ne passe à l'acte » (sous entendu : avant qu'il ne s'actualise), introduisant ainsi l'idée d'un en deçà de la représentation qui précéderait son actualisation. L'expression Réalité virtuelle ne peut donc systématiquement être considérée comme un oxymore. En définitive, la formulation correcte serait « virtualité réaliste ».

World Skin (1997), Maurice Benayoun, installation interactive de réalité virtuelle.

Origine du concept[modifier | modifier le code]

En 1938, Antonin Artaud décrit la nature illusoire des personnages et des objets dans le théâtre comme « la réalité virtuelle » dans un recueil d'essais, « Le Théâtre et son double ». « Le Théâtre et son Double » voit la première utilisation publiée du terme « réalité virtuelle »[3].

Le terme « réalité artificielle », inventé par Myron Krueger, est en usage depuis les années 1970. Le terme « réalité virtuelle » a été utilisé dans The Judas Mandala, un roman de 1982 de science-fiction écrit par Damien Broderick. L'Oxford English Dictionary cite un article de 1987 intitulé « Virtual reality »[4], mais l'article ne porte pas sur la technologie VR. La réalité virtuelle dans son usage moderne a été popularisé par Jaron Lanier à travers sa société VPL Research. VPL Research a détient nombre des brevets de VR, et ils ont développés le premier HMD: EyePhone et l'entrée haptique DataGlove[5]. Le concept de réalité virtuelle a été popularisé dans les médias par des films tels que Brainstorm et The Lawnmower Man. Le boom de la recherche VR des années 1990 a été accompagnée par le livre non fictionelle Virtual Reality (1991) par Howard Rheingold[6]. Le livre a servi à démystifier le sujet, le rendant plus accessible aux chercheurs et aux amateurs enthousiastes (early-adopters).

Histoire[modifier | modifier le code]

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View-Master, un simulateur visuel stéréoscopique, a été introduit en 1939.

Le premier casque de réalité virtuelle a été créé dans les années 1970 par Daniel Vickers, ce qui permet l'immersion visuelle dans un monde virtuel. L'utilisateur pouvait, grâce au casque doté de deux écrans, observer la scène virtuelle en tournant la tête. Vient ensuite une nouvelle interface : le gant de données (DataGlove). Ce dispositif, créé en 1982, mesure le déplacement de la main et des doigts et le communique à l'ordinateur. Dans les années 1980/85 débute la commercialisation de matériels et logiciels spécifiquement dédiés à la réalité virtuelle. Puis, en 1990/95, le grand public prend connaissance des premiers développements de la réalité virtuelle grâce aux médias. À partir de 2016, de nouveaux visiocasques sont disponibles pour le grand public, tel que l'Oculus Rift et l'HTC Vive, qui seront utilisés pour des domaines différents. Les techniques de la réalité virtuelle sont principalement dues aux chercheurs américains. La réalité virtuelle a créé de nombreux défis scientifiques que beaucoup de chercheurs ont tenté de résoudre. Parallèlement, le développement de produits fiables et à prix accessible est un challenge pour le milieu industriel.

Personne équipée d'un visiocasque et d'un gant de données de réalité virtuelle.

La notion de réalité virtuelle était implicitement esquissée par Platon dans son allégorie de la caverne, ainsi que par René Descartes qui envisage, dans son Discours de la méthode, l'hypothèse que les témoignages de ses sens pourraient n'être qu'une série d'illusions coordonnées par un esprit malin (voir démon). Toutefois, Descartes considère que puisque cette hypothèse ne permet pas d'aller plus avant dans ses investigations, il n'y a pas lieu de s'y attarder et qu'il peut explorer également l'hypothèse de l'existence d'une réalité objective indépendante de nos sens.

La naissance des techniques de la réalité virtuelle est étroitement liée à l'évolution de l'informatique, en particulier à celle du traitement d'image.

Avant les années 50[modifier | modifier le code]

Les premières traces de la réalité virtuelle sont venues du monde de la science-fiction. Stanley G. Weinbaum y écrit une histoire courte "Pygmalion's Spectacles"(1935)[7] est reconnu comme l'un des premiers ouvrages de science-fiction qui explore la réalité virtuelle. Il y décrit un système de réalité virtuelle basé sur les yeux, avec enregistrement holographique d'expériences de fiction incluant l'odorat et le toucher.

1950–1970[modifier | modifier le code]

Brevet de Morton Heilig - publié en octobre 1960.
Le Sensorama est sorti dans les années 1950.

Vient ensuite dans les années 1960 le début de la micro-informatique, en particulier la création de la souris. C'est la première interface homme-machine qui exploite le mouvement de la main. Il y a de plus la création du premier logiciel graphique qui permet la simulation visuelle de données.

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Morton Heilig a écrit dans les années 1950 d'une « expérience de théâtre » qui pourrait « englober tous les sens d'une manière efficace », attirant ainsi le spectateur dans l'activité à l'écran. Il a construit un prototype de sa vision surnommé le Sensorama en 1962, ainsi que cinq courts métrages à afficher dans ce tout en engageant plusieurs sens (vue, ouïe, odorat, et le toucher). Cet appareil permettait d'être immergé visuellement et auditivement dans une scène réelle filmée au préalable. Précédant le calcul numérique, le Sensorama était un dispositif mécanique. Vers la même époque, Douglas Engelbart utilisa des écrans d'ordinateurs comme à la fois périphérique d'entrée et de sortie. En 1966, Thomas A. Furness III a introduit la technologie de la réalité virtuelle à l'Armée de l'AirCette chose[Laquelle ?] sous la forme d'un visuel de simulateur de vol.

1970–1990[modifier | modifier le code]

Le premier visiocasque est créé dans les années 1970 par Daniel Vickers, ce qui permet l'immersion visuelle dans un monde virtuelle. L'utilisateur pouvait, grâce au casque doté de deux écrans, observer la scène virtuelle en tournant la tête. Vient ensuite une nouvelle interface : le gant de données(DataGlove). Ce dispositif, créé en 1982, mesure le déplacement de la main et des doigts et le communique à l'ordinateur. Dans les années 1980/85 débute la commercialisation de matériels et logiciel spécifiquement dédié à la réalité virtuelle.

Parmi les premiers Hypermédia et système de réalité virtuelle, il y avait le Aspen Film Carte, qui a été créé à MIT en 1978. Le programme était une simulation virtuelle brute de Aspen, dans le Colorado dans lequel les utilisateurs pouvaient errer dans les rues dans l'un des trois modes: Été, Hiver, et Polygones. Les deux premiers ont été basés sur des photographies — les chercheurs avaient photographié chaque mouvement possible par le biais du réseau de rues de la ville à chaque saison — et le troisième était un modèle basique en 3D de la ville.

Atari a fondé un laboratoire de recherche pour la réalité virtuelle en 1982, mais le laboratoire a été fermé après deux ans en raison de l' Atari Shock (Krach du jeu vidéo de 1983 en Amérique du Nord). Cependant, ses employés recrutés — tels que Tom Zimmerman, Scott Fisher, Jaron Lanier et Brenda Laurel — ont gardé leur recherche et développement sur les technologies connexes à la réalité virtuelle.

Dans les années 1980, le terme « réalité virtuelle » a été popularisé par Jaron Lanier, l'un des pionniers modernes du champ de la VR. Lanier avait fondé la société VPL Research en 1985. VPL Research a développé plusieurs appareils VR comme le Data Glove, l'Eye Phone, et le Audio Sphere. VPL Research a autorisé le mandat du Data Glove à New-York à la société de jeu de société : Mattel. Mattel a utilisé cette technologie et créé un accessoire connu sous le nom Power Glove. Il était difficile à utiliser et peu populaire. Cependant, le prix de cet accessoire était de 75$.

En 1990, Jonathan Waldern, un doctorant recherchant sur la VR, montre " Virtuality" au Computer Graphics 90 qui est une exposition organisée au Alexandra Palace de Londres. Ce nouveau système est une machine d'arcade qui utilisait un casque de réalité virtuelle pour immerger les joueurs.

CyberEdge et PCVR, des magazines centrés sur l'industrie de la réalité virtuelle, ont commencé à publier dans les années 1990. Cependant, la plupart des idées sur VR sont restées théoriques en raison de la puissance de calcul limitée disponible à cette l'époque. Le coût extrêmement élevé de la technologie a rendu impossible l'adoption de cette technologie par un grand nombre de consommateurs. Le public s'est plutôt tourné vers l'adoption d'Internet lors des années 1990-2000. L'industrie VR est resté silencieuse aux États-Unis et a seulement fourni des dispositifs de réalité virtuelle pour la simulation médicale de vol, la conception de l'industrie automobile, et à des fins d'entraînement militaire.

1990-2000[modifier | modifier le code]

En 1990/95, le grand public prend connaissance des premiers développements de la réalité virtuelle grâce aux médias.

Dans le jeu vidéo[modifier | modifier le code]

Dans les années 1990, la réalité virtuelle s'est installée dans le secteur du jeu vidéo avec une initiative de Sega, avec le Sega VR — un casque qui réagissait aux mouvement de la tête de l'utilisateur, destinée a la Mega Drive[8] — puis avec Virtuality qui a été lancé et est devenu le premier, le système de divertissement multijoueur en réseau VR produit en masse — il a été lancé dans plusieurs pays — il se matérialisait sous la forme d'une arcade VR avec un casques et des gants exosquelette — coûtant jusqu'à 73 000 $ par système multi-pod Virtuality[9].

En 1991, le Computer Gaming World prédit une « VR abordable d'ici à 1994 »[10].

En 1994, Sega a publié le Sega VR-1 un simulateur d'arcade[11],[12], dans les salles de jeux SegaWorld. Il a été en mesure de suivre les mouvements de la tête et représentait des polygones en 3D stéréoscopique, alimenté par le système d'arcade : Sega Model 1[13].

Le Virtual Boy a été créé par Nintendo et est sorti au Japon le 21 juillet 1995, et en Amérique du Nord le 15 août, 1995[14].

Forte a publié le VFX1 en 1995,— un casque de réalité virtuelle pour PC — qui a été appuyé par certains jeux comme Descent, Star Wars: Dark Forces, System Shock et Quake.

Dans les autres domaines[modifier | modifier le code]

Antonio Medina — diplômé du MIT et scientifique de la NASA — a conçu un système de réalité virtuelle appelé « Computer-Simulated Teleoperation », destiné à « conduire » un Rover martien depuis la Terre, en temps réel apparent malgré le retard substantiel de signaux Mars-Terre-Mars. Ce système tel que publié par Rand, est une extension de la réalité virtuelle[15].

En 1991, Caroline Cruz-Neira, Daniel J. Sandin et Thomas A. DeFanti de la Electronic Visualization Laboratory créent la première salle cubique immersive, en remplacement le casque par un environnement multi-projeter où les gens peuvent voir leur corps et les personnes autour.

En 1994 Apple a publié QuickTime VR, un produit pour interagir avec les modèles de VR.

En 1995, l'artiste Maurice Benayoun a créé la première œuvre VR connectée sur deux continents à la fois : le "Tunnel sous l'Atlantique" entre le Centre Pompidou à Paris et le Musée d'art contemporain de Montréal. L'installation inclut une modélisation 3D dynamique en temps réel, un tchat vidéo avec un son spatialisé et une intelligence artificielle de gestion de contenu.

En 1995, un groupe à Seattle a fait une démonstration public de la CAVE-like — qui est une salle de projection a 270° appelé le Virtual Environment Theater — il a été produit par les entrepreneurs Chet Dagit et Bob Jacobson[16]. Puis, en 1996, le même système a été montré dans expositions de salons professionnels parrainés par Netscape Communications, et défendu par Jim Barksdale, pour la première fois montrant VR connecté à Internet avec le World Wide Web intégré dans les modèles de monde virtuelle VRML 3D.

En 1999, l'entrepreneur Philip Rosedale fonde Linden Lab axée sur la mise au point de matériel permettant aux utilisateurs d'ordinateur d'être complètement immergés dans une expérience de réalité virtuelle à 360 degrés. Dans sa première forme, la société a lutté pour produire une version commerciale de "The Rig", qui a été réalisé sous forme d'un engin prototype en acier avec plusieurs moniteurs informatiques pour que les utilisateurs puissent le porter sur leurs épaules[17]. Cette initiative s'est muée en logiciel pour la création des mondes virtuels de Second Life.

Une version développeur de l'Oculus Rift en 2013, d'Oculus VR une société acquis par Facebook en 2014 pour 2 milliards $
Autre casque de Réalité virtuelle appelé HTC Vive, développé en coproduction entre HTC et Valve Corporation.

2000 à aujourd'hui[modifier | modifier le code]

À partir de 2010, il y a eu un essor des technologies VR au yeux du grand public. En 2016, de nouveaux visiocasques sont disponibles pour le grand public, tel que l'Oculus Rift et l'HTC Vive, qui seront utilisés pour des domaines différents.

Les techniques de la réalité virtuelle sont principalement dues aux chercheurs américains. La réalité virtuelle a créé de nombreux défis scientifiques que beaucoup de chercheurs ont tenté de résoudre. Parallèlement, le développement de produits fiables et à prix accessible est un challenge pour le milieu industriel.

Interfaçage[modifier | modifier le code]

La réalité virtuelle est mise en place par différents moyens d'interfaces spécifiques. Les principales interfaces visuelles sont :

  • Workbench : Dispositif de type « table à dessin » constitué de 1 ou 2 écrans permettant un travail de conception simple et à échelle 1 pour des prototypes virtuels de taille inférieure à 1 m3, ceci avec une immersion performante. Généralement avec un écran à la verticale, un autre à l'horizontale à environ 1 m du sol, et composée d'un système de tracking à deux caméras ou plus.
  • Salle immersive sphérique ou cubique (CAVE, Icube, SASCube, constituées d'écrans de rétroprojection ou de projection directe stéréoscopiques et synchronisés. L'utilisateur est immergé dans une pièce où les murs, le sol et/ou le plafond sont des images projetées qui constituent un environnement géométriquement cohérent. Par un système de capture de position du visiteur, la perspective est recalculée en temps réel pour respecter son point de vue.
  • Système immersif MOBILYZ mobile et modulable, il est constitué de 1 à 4 écrans. La qualité d'immersion est identique aux CAVEs.
  • Écran stéréoscopique, avec ou sans la tête traquée de l'observateur : l'utilisateur voit la scène virtuelle en vision stéréoscopique, les deux points des deux images stéréoscopiques doivent correspondre aux points de vue des yeux de l'observateur. Si la tête de l'observateur est traquée, les images sont recalculées en temps réel pour correspondre à son point de vue. L'utilisateur est équipé de lunettes stéréoscopiques, par exemple qui cachent alternativement la vision d'un œil puis de l'autre, l'ordinateur s'occupant d'afficher l'image correspondante de manière synchrone.
  • Les visiocasques (ou parfois appelés "casques de réalité virtuelle") sont des systèmes portés par l'utilisateur et fournissent deux fonctionnalités principales[18], à savoir :
    • La localisation de la tête de l'utilisateur (le plus fréquemment en orientation uniquement et en orientation et translation sur certains modèles) ;
    • La stimulation du système visuel (quelle que soit la technologie utilisée) ;

Les interfaces sensorielles : visuelles, sonores, tactiles, olfactives et à simulation de mouvement permettent à l'utilisateur de percevoir le monde virtuel et d'y être immergé. Pour interagir avec l'environnement virtuel l'utilisateur peut employer des interfaces motrices telles que les capteurs de localisation, les interfaces spécifiques de localisation corporelle et les interfaces manuelles motrices. Les interfaces à retour d'effort sont des interfaces sensori-motrices, qui permettent d'interagir avec l'environnement virtuel et qui permettent de le percevoir simultanément, (volume 2 "L'interfaçage, l'immersion et l'interaction" du Traité de la réalité virtuelle).

Applications [19][modifier | modifier le code]

Communication[modifier | modifier le code]

La réalité virtuelle (RV) peut être utilisée comme vidéoconférence, de la même façon que les outils actuels comme Skype, Adobe Connect, etc. À la différence que la réunion se fait au travers d’un avatar plus ou moins réaliste et ressemblant à la personne en fonction du type de conférence : on préférera un avatar identique à la personne pour des réunions de travail à un avatar plus imaginé pour retrouver des amis ou sa famille. Cette application permet ainsi de se retrouver « face à face » dans une pièce virtuelle. Cette technologie est développée, par exemple, par la Société des Arts Technologiques de Montréal (le nom du projet étant « Posture plateform ») et par le professeur Luc Courchesne  [20].

Apprentissage[modifier | modifier le code]

Éducation[modifier | modifier le code]

Un dérivé de la vidéoconférence virtuelle est utilisé afin d’enseigner. L’avantage étant qu’il n’y a plus de nécessité de construire d’énormes auditoires ou salles de classe pour les élèves et étudiants. Il leur suffit de rester à leur domicile et de se connecter sur une plateforme fournie par l’enseignant. Ce dernier a la possibilité de donner son cours à distance de n’importe quel emplacement sur la planète dans une pièce modélisée à son goût. Toutes les expériences peuvent être mises en place par l’ordinateur qui simule alors les réactions chimiques, physiques, voire mathématiques, dont le professeur aurait besoin. Cela implique cependant un risque d’absence de contact humain, des développements cognitifs et comportementaux différents de ceux actuels chez les élèves, au même compte que l’écriture a changé la façon de penser des gens, l’ordinateur et la réalité virtuelle changent notre comportement face au réel et à la société. Cette méthode d’enseignement amène aussi une unification des connaissances, car tout le monde peut suivre des cours avec des professeurs renommés sans avoir à attendre une conférence près de chez soi ou à devoir prendre l’avion. De plus, le monde virtuel n’a comme limite de place que la capacité de l’ordinateur qui le supporte, donc, faire cours à plus de quelques milliers d’élèves serait chose possible.

Cette méthode n’est malheureusement que très peu répandue en raison des coûts des installations et de la nécessité de rependre la technologie en premier lieu. Cependant, l’UNIL (Université de Lausanne) a effectué des recherches et des tests sur cette technologie avec l’aide de Marianne Schmid Mast (professeur en Hautes Études Commerciales) [21].

La RV a été utilisée afin d’améliorer les aptitudes des enfants à traverser une rue, et ce avec succès. Par contre, certains enfants avec des troubles du spectre de l’autisme peuvent être incapables de distinguer la RV du monde réel. Une résultante possible de cette formation est que ces derniers enfants tentent de traversées routières très dangereuses.[22]

Formation[modifier | modifier le code]

L’utilisation de la réalité virtuelle (RV) par des professionnels, à des fins de formation, a pour but de pouvoir effectuer des formations dans un environnement virtuel dans lequel ils peuvent améliorer leurs aptitudes sans toutefois subir les conséquences de leurs échecs.

Militaire[modifier | modifier le code]

La RV a un rôle crucial dans la formation au combat pour le personnel militaire. Elle permet aux jeunes recrues de s’entraîner dans un environnement sécuritaire et de contrôler où ils sont appelés à réagir à différentes situations de combats. Une réalité virtuelle immersive qui utilise un visiocasque (HMD), combinaisons de données, gant de données, et des armes virtuelles sont utilisées pour la formation au combat. Cette configuration permet une réduction significative de la réinitialisation du scénario à l’état initial. Lenvironnement de formation totalement immersif permet aux soldats d’être formés à travers une grande variété de terrains, de situations et de scénarios.[23]

La RV est également utilisée dans la simulation de vol pour les forces aériennes militaires où les soldats sont formés pour être pilotes. Le simulateur serait assis sur le dessus d’un système de levage hydraulique qui réagit aux entrées et événements de l’utilisateur. Lorsque le candidat pilote l’avion, le module se tourne et s’incline en conséquence de la rétroaction haptique à fournir. Le simulateur de vol peut varier d’un module entièrement fermé à une série de moniteurs d’ordinateur offrant le point de vue du pilote. Les raisons les plus importantes sur l’utilisation de simulateurs sur l’apprentissage avec un avion réel sont la réduction du temps de transfert entre la formation au sol et en vol réel, la sécurité, l’économie et l’absence de pollution. [24] De même, les simulations de conduite virtuelles sont utilisées pour former conducteurs de char sur les bases avant leur permettant de faire fonctionner le véhicule réel.[25] Enfin, il va de même pour les simulateurs de conduites pour de camions, dans lesquels les pompiers belges sont par exemple formés pour conduire d’une manière qui minimise les dégâts autant que possible. Comme ces pilotes ont souvent moins d’expérience que les autres conducteurs de camions, la formation de la réalité virtuelle leur permet de compenser cette lacune. Dans un avenir rapproché, des projets similaires sont attendus pour tous les conducteurs de véhicules prioritaires, y compris la police.[26]

 Médicale[modifier | modifier le code]

Le personnel médical est en mesure de suivre des formations grâce à la RV afin de s’exposer à une plus grande variété de blessures.[27]Une étude a été effectuée sur seize résidents en médecine dont huit d’entre eux ont effectué des cholécystectomies laparoscopiques en réalité virtuelle. Ces derniers ont observé une amélioration de 29 % en vitesse pour une opération d’ablation de la vésicule biliaire comparativement au groupe de contrôle.[28] Grâce à l’augmentation de la disponibilité commerciale de programmes de formation certifiés pour améliorer les aptitudes de base dans un environnement de RV, les élèves peuvent se familiariser avec les compétences nécessaires dans un environnement correctif et répétitif. La RV est également prouvée pour aider les élèves à se familiariser avec les compétences non spécifiques à une procédure particulière.[29]

Dans une optique différente, la téléopération (avec RV) permet d’agir sur un modèle virtuel grâce à un robot virtuel, au lieu d’agir à distance sur un robot réel. Les actions faites sont donc envoyées à un robot réel qui lui opère donc le sujet. Bien sûr, il faut avoir des modèles suffisamment exacts pour permettre le bon déroulement de l’opération. L’intérêt principal reste le fait de pouvoir tester la manœuvre dans le monde virtuel avant qu’elle soit exécutée sur le sujet.

Le robot le plus connu se nomme Da Vinci, qui est utilisé à plus de 1750 exemplaires. Un autre cas d’utilisation d’un robot est l’Opération Lindbergh, où le professeur Jacques Marescaux et son équipe opère un patient installé à Strasbourg depuis New York [30].

Des organisations telles que MedicalRealities s’occupent d’améliorer la formation grâce à la réalité virtuelle. Il est donc possible d’assister à une opération en direct, notamment celle du chirurgien Sahfi Ahmed du Royal London Hospital .[31]

Thérapies[modifier | modifier le code]
Article détaillé : Thérapie par réalité virtuelle.

Le traitement de phobie utilise la réalité virtuelle pour soigner les patients : les médecins mettent en place un espace interactif dans lequel la personne se retrouve confrontée à sa phobie. Cette méthode, appelée psychothérapie cognitivo-comportementale, a l'avantage principal de permettre un traitement progressif de la phobie, par exemple, dans le cas de la phobie des araignées : on commence avec une araignée composée de petits cubes et on fait interagir le patient avec. Puis, peu à peu, on augmente la résolution de l'image jusqu'à ce que l'on ait une araignée presque réelle en face de soi. Cette façon de traiter les phobies permet aussi d'éviter des coûts énormes tels que ceux qu'impliquerait un traitement contre la peur de voyager en avion : on ne peut décemment pas louer un avion et le faire voler pendant des heures pour une thérapie. En outre, dans la réalité, il n'y a aucun moyen de contrôler certains paramètres tels que les turbulences, qui risquent de provoquer une crise de panique des patients. [32]

On utilise cette méthode dans divers hôpitaux du monde tel que l'hôpital Van Gogh de Charleroi, en Belgique, ou au laboratoire de cyberpsychologie de l'Université du Québec en Outaouais [33].

Visualisation scientifique[modifier | modifier le code]

Créer un monde virtuel permet de gérer totalement les divers paramètres physiques que l’on souhaite y appliquer et donc de visualiser si les lois que les scientifiques découvrent sont bien applicables à la réalité en comparant les expériences réelles et celles effectuées dans un logiciel. On peut alors utiliser ces logiciels afin de modéliser les comportements de structures (Architecture), des matériaux ou des réactions chimiques, etc. sans les frais d’expériences ainsi que l’emploi de matières souvent coûteuses qui vont habituellement avec.

Architecture[modifier | modifier le code]

Avant de faire construire une maison, il est agréable de savoir à quoi elle va ressembler, ce qui est difficile en voyant uniquement les plans. La réalité virtuelle permet de visiter la maison avant sa construction. De plus, elle permet la reconstruction virtuelle de bâtiments en ruine. De ce fait, les utilisateurs peuvent visiter les bâtiments comme s’ils étaient à l’époque de sa construction.

Conception assistée par ordinateur (CAO)[modifier | modifier le code]

La CAO permet déjà la création et le test d’un objet du point de vue physique. Par contre, il n’est pas possible de tester l’ergonomie de cet objet avant la production ce qui peut des coûts importants pour un prototype. La réalité virtuelle dote la CAO d’une interaction personne-machine qui permet justement de tester l’objet.

On obtient ainsi des logiciels tels que SolidWorks ou CATIA développés par Dassault Systèmes qui sont grandement utilisés dans les écoles d’ingénierie et les entreprises.

Jeu vidéo[modifier | modifier le code]

Patrimoine culturel (concerts, musées ...)[modifier | modifier le code]

Art numériques[modifier | modifier le code]

Autres[modifier | modifier le code]

Implications[modifier | modifier le code]

Préoccupations[modifier | modifier le code]

Il y a certaines considérations de santé et de sécurité de la réalité virtuelle. Un certain nombre de symptômes indésirables ont été causés par une utilisation prolongée de la réalité virtuelle. Par exemple, des dommages au système visuel (crise d’épilepsie, migraines, lumière infrarouge et lumière ultraviolette, etc.); des dommages au système auditif; des dommages dermatologiques (thermique, radiation, transmission d’agents infectieux entre utilisateurs, etc.); des dommages physiques. [34] Ces symptômes peuvent être une source de ralentissement pour la technologie de la RV. Aussi, la majorité des systèmes de RV viennent avec des avertissements envers le consommateur.

De plus, il y a des considérations sociales, conceptuelles et philosophiques avec la réalité virtuelle. Qu’est-ce que l’expression « réalité virtuelle » signifie ou se réfère à, ne sont pas toujours sans ambiguïté. Dans le livre The Metaphysics of Virtual Reality by Michael R. Heim, sept concepts différents de la réalité virtuelle sont identifiés : la simulation, l’interaction, l’artificialité, l’immersion, la téléprésence, l’immersion du corps entier, et la communication réseau. Il y a eu une augmentation de l’intérêt pour l’impact social potentiel des nouvelles technologies, comme la réalité virtuelle. Dans le livre Infinite Reality : Avatars, Eternal Life, New Worlds, and the Dawn of the Virtual Revolution, Blascovich et Bailenson revisite et analyse la littérature sur la psychologie et la sociologie derrière la vie dans la réalité virtuelle.

Défis[modifier | modifier le code]

La qualité d'immersion dans un environnement virtuel dépend des ressources mises en place. Le plus souvent, les appareils utilisent la vue pour plonger l'utilisateur directement dans l'application. Si l'on y ajoute des effets sonores, des vibrations et des odeurs, la simulation devient très réaliste. En effet, des tests ont mis à l'épreuve des utilisateurs avec un casque ou ceux-ci devaient avancer le long d'une planche tout en évitant de tomber. Les personnes ayant participé à ces tests exprimaient visiblement leur malaise durant la simulation (peur du vide)[35].

Opportunités et limitations[modifier | modifier le code]

La réalité virtuelle est une technologie encore jeune. Il y a par conséquent beaucoup de limites qu’il n’est pas encore possible de dépasser. Cependant, elle a l’avantage de se développer rapidement et dans tous les secteurs d’activités. Les applications potentielles dans le secteur de l’industrie sont le design de produits, l’entraînement, le prototypage rapide, la planification et le contrôle des processus de fabrication. D’autres applications alternatives sont proposées par des entreprises comme la visualisation de données et de flux. Grâce à toutes ces opportunités, il est possible d’améliorer considérablement la qualité de formation des ingénieurs ou encore la réduction des coûts pour certains prototypes. Sans parler du gain de temps que peuvent apporter ces approches.

Pourtant la réalité virtuelle n’est pas adoptée par tout le monde. Il y a effectivement des limitations ou même des désavantages à utiliser cette nouvelle technologie. Le manque de compétences du personnel et la compatibilité avec le matériel existant sont des exemples de problèmes survenant au sein des entreprises qui ont déjà décidé d’utiliser la réalité virtuelle. Construire un prototype de fusée est toujours plus simple à faire virtuellement et coûte beaucoup moins cher, cependant toutes les erreurs rencontrées durant le développement du prototype physique ne peuvent être décelées sur un modèle virtuel. Le désavantage de ces prototypes économiques est donc ce côté abstrait et ce manque d’expérience qui auraient pu être obtenus à travers la conception physique et concrète d’un modèle qui se rapproche plus du produit qui veut être conçu.

Il est tout de fois intéressant de pouvoir simuler des environnements complexes et improbables avec des ordinateurs afin d’obtenir des résultats complets et sans danger pour les utilisateurs. Malheureusement, comme expliqués précédemment, ces résultats ont un prix et ne sont pas toujours fiables.

Ces études ont été faites en 1994 par un groupe indépendant nommé VIRART sur le potentiel, les coûts et les gains de la réalité virtuelle dans le domaine de la manufacture. Financé par EPSRC, VIRART a passé des interviews avec diverses entreprises afin d’établir un bilan sur le développement de la réalité virtuelle. [36]

Conférences[modifier | modifier le code]

  • Laval Virtual, Rencontres Internationales de la Réalité Virtuelle
  • Siggraph, Rencontres Internationales de l'image numérique et de la Réalité Virtuelle
  • Journées de l'AFRV, Elles ont pour vocation de réunir les différents acteurs des domaines de la réalité virtuelle, augmentée, mixte et de l'interaction 3D issus des milieux industriel et académique : chercheurs, développeurs, fournisseurs de solutions, utilisateurs, étudiants… ou néophytes intéressé par ces nouvelles technologies.
  • Driving Simulation Conference, créée en 1995 et présidée depuis par Andras Kemeny, permet de réunir les communautés industrielles et scientifiques des domaines de la simulation de conduite et de la réalité virtuelle. Renault, ENSAM et IFSTTAR sponsorisent cet évènement depuis 2010. Cette conférence a évolué vers une édition incluant le domaine VR pour tenir compte de la convergence entre réalité virtuelle et simulation de conduite[37], Driving Simulation Conference Europe VR[38].

Culture[modifier | modifier le code]

Dès la moitié du vingtième siècle, de nombreux auteurs de science-fiction articulent leurs récits, films et autres autour de cette notion, extrapolant parfois le sujet jusqu’à semer une grande confusion chez le lecteur (Philip K. Dick, p.ex.).

Livres[modifier | modifier le code]

Light Novel[modifier | modifier le code]

Animes[modifier | modifier le code]

Films[modifier | modifier le code]

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. P. Fuchs. Les interfaces de la réalité virtuelle. Les Presses de l'École des Mines de Paris (1996). ISBN 2-9509954-0-3.
  2. Erik Davis, Techgnosis: myth, magic and mysticism in the information age, 1998.
  3. Version anglaise : Antonin Artaud, The Theatre and its Double Trans. Mary Caroline Richards. (New York: Grove Weidenfeld, 1958).
  4. (en) Yaakov Garb, « Virtual reality », Whole Earth Review, no 57,‎ , p. 118ff
  5. (en) « VPL Research », sur http://www.vrs.org.uk (consulté le 9 juin 2015)
  6. (en) Howard Rheingold, Virtual Reality, (ISBN 0-262-68121-8, lire en ligne)
  7. (en) « Pygmalion's Spectacles », Project Gutenberg (consulté le 21 septembre 2014)
  8. (en) Ken Horowitz, « Sega VR: Great Idea or Wishful Thinking? », Sega-16,‎ (consulté le 21 août 2010)
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  11. (en) « Arcade Heroes Sega's Wonderful Simulation Games Over The Years – Arcade Heroes », Arcade Heroes (consulté le 20 octobre 2015)
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  13. (en) « NEXT Generation Issue #6 June 1995 », archive.org (consulté le 20 octobre 2015)
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  17. Au, Wagner James. The Making of Second Life, pg. 19. New York: Collins. ISBN 978-0-06-135320-8.
  18. Philippe Fuchs, Les casques de réalité virtuelle et de jeux vidéo, Les Presses des MINES, , 244 p. (ISBN 9782356713964, lire en ligne)
  19. Philippe Fuchs, 2006 : Le Traité de la réalité virtuelle, Paris, Presse des Mines
  20. « La réalité virtuelle, nouveau moyen de communication ? », sur http://www.atelier.net (consulté le 30 mai 2016)
  21. « L’UNIL met la réalité virtuelle au service des sciences économiques », sur http://www.24heures.ch (consulté le 30 mai 2016)
  22. (en) N. Foreman, L. Korallo, « PAST AND FUTURE APPLICATIONS OF 3-D (VIRTUAL REALITY) TECHNOLOGY », Scientific and Technical Journal of Information Technologies, Mechanics and Optics, vol. 14, no 6,‎ (lire en ligne)
  23. (en) « Virtual reality used to train Soldiers in new training simulator »
  24. (en) Antônio O. Dourado et Martin, C.A., « New concept of dynamic flight simulator, Part I », Aerospace Science and Technology, vol. 30, no 1,‎ , p. 79–82 (DOI 10.1016/j.ast.2013.07.005)
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  29. (en) Siska Van Bruwaene, Marlies P. Schijven, Daniel Napolitano, Gunter De Win et Marc Miserez, « Porcine Cadaver Organ or Virtual-Reality Simulation Training for Laparoscopic Cholecystectomy: A Randomized, Controlled Trial », Journal of Surgical Education, vol. 72, no 3,‎ , p. 483–490 (DOI 10.1016/j.jsurg.2014.11.015, lire en ligne)
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  34. Lawson, B. D. (2014). Motion sickness symptomatology and origins. Handbook of Virtual Environments: Design, Implementation, and Applications, 531-599.
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  36. WILSON John R, 1996: VIRTUAL REALITY For Industrial Applications (Opportunities and Limitations), Nottingham University Press
  37. Andras Kemeny, « From Driving Simulation to Virtual Reality », Proceedings of the 2014 Virtual Reality International Conference, ACM, série VRIC '14,‎ , p. 32:1–32:5 (ISBN 9781450326261, DOI 10.1145/2617841.2620721, lire en ligne)
  38. « DSC 2016 VR – Driving Simulation Conference 2016 VR », sur dsc2016.org (consulté le 19 avril 2016)