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Réalité virtuelle

Introduction

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

La réalité virtuelle est une simulation informatique interactive immersive, visuelle, sonore et/ou haptique, d’environnements réels ou imaginaires.

La finalité de la réalité virtuelle est de permettre à une personne (ou à plusieurs) une activité sensori-motrice et cognitive dans un monde (Le mot monde peut désigner :) artificiel, créé numériquement, qui peut être imaginaire, symbolique ou une simulation de certains aspects du monde réel, [Fuchs, 1996].

Certains font remonter l'expression à Antonin Artaud, dans le Théatre et son double(1938), Artaud décrit le théatre comme "la réalite virtuelle".. 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 (Une contradiction existe lorsque deux affirmations, idées, ou actions s'excluent mutuellement.) entre les termes qui la compose, 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 deça de la représentation qui précéderait son actualisation (L'actualisation est la méthode qui sert à ramener à une même base des flux financiers non directement comparables car se produisant à des dates...). L'expression Réalité Virtuelle ne peut donc systématiquement être considérée comme un oxymore.

World Skin (1997), Maurice Benayoun, installation intéractive de Réalité Virtuelle

Origine

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 (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une évolution progressive allant du ralentissement du vieillissement, suivi de son...) 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.

Dès la moitié du vingtième siècle, de nombreux auteurs de science-fiction (La science-fiction, prononcée /sjɑ̃s.fik.sjɔ̃/ (abrégé en SF), est un genre narratif (principalement littéraire et cinématographique)...) articulent leur récits autour (Autour est le nom que la nomenclature aviaire en langue française (mise à jour) donne à 31 espèces d'oiseaux qui, soit...) de cette notion, extrapolant parfois le sujet jusqu'à semer une grande confusion chez le lecteur (Philip K. Dick, p.ex.).

Entre le milieu et la fin des années 1980 émergeaient des recherches combinées sur les interfaces informatiques et la simulation le premier « scaphandre » individuel permettant à un être humain de s'immerger et d'interagir à l'intérieur de mondes en images de synthèse 3D.

Parmi les précurseurs de cette technique :

  • Ivan Sutherland (MIT, puis Université d'Utah) qui a conçu en 1968-70 l'Ultimate Display, premier casque de visualisation asservi aux mouvements de la tête ;
  • Thomas Furness (US Air (L'air est le mélange de gaz constituant l'atmosphère de la Terre. Il est inodore et incolore. Du fait de la diminution de la pression de l'air avec l'altitude, il est nécessaire de...) Force) qui a dirigé à partir de 1977 le programme Visually-Coupled Airbone Systems Simulator (VCASS) sur les cockpits virtuels ;
  • Frederick Brooks (Frederick Brooks (19 avril 1931) est un ingénieur en logiciel et informaticien.) (Université Duke en Caroline du Nord) qui, à partir de 1967, a développé un bras à retour d'effort (haptique) pour environnements virtuels ;
  • Myron W. Krueger (en), inventeur pendant la décennie 1975-85 de la « réalité artificielle (en) » permettant d'interagir en temps réel avec des images infographiques sur écran.

Mais l'histoire de la RV (réalité virtuelle) proprement dite commence lorsque Michael McGreevy (Ames Research Center en Californie) lance, en 1984, le programme VIVED ou Virtual Visual Environment Display destiné à offrir aux astronautes un nouvel outil (Un outil est un objet finalisé utilisé par un être vivant dans le but d'augmenter son efficacité naturelle dans l'action. Cette augmentation se traduit par la simplification des actions entreprises, par...) d'affichage (L' affichage désigne l'application d'une surface de papier script dans un lieu public(et non du foyer)sur un support destiné à son...) d'informations et de données pour leurs futures missions spatiales. Avec James Humphries, ce jeune chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner...) met au point (Graphie) une version économique du visuel de casque de l'US Air Force (Le mot force peut désigner un pouvoir mécanique sur les choses, et aussi, métaphoriquement, un pouvoir de la volonté ou encore une vertu morale « cardinale » équivalent au...). Celui de la NASA (La National Aeronautics and Space Administration (« Administration nationale de l'aéronautique et de l'espace ») plus connue sous son abréviation NASA,...) est fabriqué à partir d'écrans LCD de mini-téléviseurs du commerce et d'un capteur (Un capteur est un dispositif transformant l'état d'une grandeur physique observée en une grandeur utilisable exemple : une tension électrique, une hauteur de mercure, une intensité, la déviation d'une...) de position magnétique Polhemus ; l'ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut être comprise comme...) étant monté sur un casque de moto et relié par câble à une console graphique Modèle:Lient et un ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) Digital.

En 1985, le projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) VIVED est repris par Scott Fisher (en), un ingénieur de 34 ans issu du MIT qui, après deux ans chez Atari (Atari est à l'origine une entreprise américaine pionnière dans l'industrie du jeu vidéo fondée en 1972 par Nolan Bushnell et Ted Dabney. Elle est...) Research, vient d'être engagé par la NASA en tant que spécialiste de la perception binoculaire et des médias interactifs. Jusqu'en 1990, Fisher va d'une part entreprendre toute une série d'améliorations techniques et d'extensions au projet et d'autre part lui donner de multiples objectifs scientifiques : préparation de missions extra véhiculaires dans l'espace, visualisation de flux (Le mot flux (du latin fluxus, écoulement) désigne en général un ensemble d'éléments (informations /...), simulations en chirurgie (La chirurgie est une technique médicale consistant en une intervention physique sur les tissus, notamment par incision et suture. Un médecin...), biochimie, téléopération de robots, etc. Le casque est d'abord amélioré par l'addition (L'addition est une opération élémentaire, permettant notamment de décrire la réunion de quantités ou l'adjonction de grandeurs extensives de même nature, comme les longueurs, les aires, ou les...) d'optiques qui élargissent le champ (Un champ correspond à une notion d'espace défini:) visuel. Puis avec la société Crystal River Engineering, le système va s'enrichir d'un dispositif permettant de générer un environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie...) acoustique (L’acoustique est une branche de la physique dont l’objet est l’étude des sons et des ondes mécaniques. Elle fait appel aux...) tridimensionnel. Fisher ajoute aussi la commande (Commande : terme utilisé dans de nombreux domaines, généralement il désigne un ordre ou un souhait impératif.) vocale à l'aide de composants de reconnaissance et de synthèse du commerce. Mais il manque encore quelque chose d'essentiel, la « main », comme moyen de commande et d'interaction (Une interaction est un échange d'information, d'affects ou d'énergie entre deux agents au sein d'un système. C'est une action réciproque qui suppose l'entrée en contact de...) par le geste. C'est Jaron Lanier qui va la lui fournir.

De huit ans le cadet de Scott Fisher, Jaron Lanier a le parcours atypique d'un autodidacte (Un autodidacte est une personne qui a appris par elle-même, en dehors des institutions éducatives (ce qui constitue l'autodidaxie).), compositeur de musique et passionné d'informatique (L´informatique - contraction d´information et automatique - est le domaine d'activité scientifique, technique et industriel en rapport avec le traitement automatique de l'information par des machines telles que les...). Depuis le début des années 1980, il travaille à la mise au point d'un langage de programmation (Un langage de programmation est un langage informatique, permettant à un être humain d'écrire un code source qui sera analysé par une machine, généralement un ordinateur. Le code source...), le « Mandala », faisant appel à des représentations visuelles dynamiques sur écran, plutôt qu'à des lignes de code. À partir de 1983, il articule son « Mandala » avec un gant de données, périphérique d'entrée gestuel inventé par un autre chercheur musicien, Thomas Zimmerman : cousus sur un gant de tissu, de fins tubes de plastiques souples et creux (plus tard ce seront des fibres (Une fibre est une formation élémentaire, végétale ou animale, d'aspect filamenteux, se présentant généralement sous forme de faisceaux.) optiques) laissent passer (Le genre Passer a été créé par le zoologiste français Mathurin Jacques Brisson (1723-1806) en 1760.) plus ou moins de lumière en fonction de l'angle (En géométrie, la notion générale d'angle se décline en plusieurs concepts apparentés.) de flexion des doigts. Pour développer des applications commerciales de cette innovation, la société VPL Research est alors créée par Lanier avec Zimmerman ; et en 1985, Scott Fisher, qui pense pouvoir associer le casque de McGreevy avec le gant de Lanier et Zimmerman, passe un contrat avec cette start (STart était un magazine américain traitant de l'informatique et du jeu vidéo, dédié plus particulièrement à l'Atari ST. C'est un spin-off du magazine...) up de la Silicon Valley.

Fisher demande alors à Warren Robinett (en), ex inventeur de jeux Atari, de lui programmer une main (La main est l’organe préhensile effecteur situé à l’extrémité de l’avant-bras et relié à ce dernier par le poignet. C'est un organe destiné à saisir et manipuler des objets....) virtuelle à partir des données en provenance du gant de VPL. Robinett va aussi modéliser les différents mondes en 3D dans lesquels cette main va opérer : laboratoire, navette spatiale (Une navette spatiale, dans le domaine de l’astronautique, est un véhicule aérospatial réutilisable conçu pour assurer la desserte des stations spatiales en orbite basse mais pouvant aussi assurer...), molécule d'hémoglobine, etc. En 1986, le premier poste d'exploration (L'exploration est le fait de chercher avec l'intention de découvrir quelque chose d'inconnu.) de mondes virtuels est né. De la seule fonction d'affichage visuel donnée au départ par McGreevy avec le projet VIVED, Fisher en a élargi les contours pour en faire une station complète de travail pour environnements virtuels ; et en 1988, le projet prend le nom de VIEW pour « Virtual Environment Workstation ».

En outre, les applications robotiques imaginées par Fisher permettent de déboucher sur le concept de téléprésence. De son côté VPL continue de développer des outils matériels et logiciels à des fins commerciales entre 1986 et 1989 : les interfaces (gant DataGlove et visiocasque Eyephone) et les logiciels (modeleur 3D Swivel, rendu (Le rendu est un processus informatique calculant l'image 2D (équivalent d'une photographie) d'une scène créée dans un logiciel de modélisation 3D comportant à la fois des objets et des sources de...) d'image Isaac (ISAAC est un algorithme capable de générer des nombres pseudo-aléatoires, tombé dans le domaine public en 1996. Son auteur, Bob Jenkins, l'a conçu de...) et moteur (Un moteur (du latin mōtor : « celui qui remue ») est un dispositif qui déplace de la matière en apportant de la puissance. Il effectue ce travail à partir d'une...) de mouvements du corps Body Electric) sont intégrés dans une architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.) informatique (à base de Macintosh (Macintosh (prononcé /makintɔʃ/) ou Mac est une série de différentes familles d'ordinateurs personnels conçus, développés, et vendus par Apple. Le premier Macintosh, le Macintosh 128K, est lancé le 24...) et de deux stations Silicon Graphics) que VPL va proposer en 1989 sous le nom de système RB2 (« reality built for two »). Lanier introduit au même moment la notion de télévirtualité qui permet à deux opérateurs distants de se connecter simultanément dans le même monde virtuel (Un monde virtuel est un monde créé artificiellement par un logiciel informatique et pouvant héberger une communauté d'utilisateurs présents...). Les premières démonstrations officielles de ce simulateur personnel ont lieu en juin 1989 sur la côte ouest (L’ouest est un point cardinal, opposé à l'est. C'est la direction vers laquelle se couche le Soleil à l'équinoxe, le couchant (ou ponant).) des États-Unis. Lancé par Lanier lui-même un nouveau slogan (Un slogan est une phrase facilement énoncée et retenue, qui exprime bien une idée qu'on veut diffuser (fonction de recrutement) ou...) circule : La Réalité Virtuelle Arrive !
Jean Segura, journaliste (Un journaliste est une personne dont l'activité professionnelle est le journalisme. On parle également de reporter (de l'anglais :...) scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes...) français spécialisé dans l'image de synthèse, les effets spéciaux numériques et la réalité virtuelle depuis 1985 a rencontré et interviewé, à travers plusieurs missions pour la presse ainsi que pour la Cité des Sciences à Paris (Paris est une ville française, capitale de la France et le chef-lieu de la région d’Île-de-France. Cette ville est construite sur une boucle de la Seine, au centre du bassin parisien, entre les...), les principaux inventeurs et contributeurs de cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) émergente. Pour en savoir plus : http://www.jeansegura.fr/lanier_fischer.html

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