Réalité virtuelle - Définition

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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 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 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'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 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 articulent leur récits autour 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 Force) qui a dirigé à partir de 1977 le programme Visually-Coupled Airbone Systems Simulator (VCASS) sur les cockpits virtuels ;
  • Frederick Brooks (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 d'affichage d'informations et de données pour leurs futures missions spatiales. Avec James Humphries, ce jeune chercheur met au point une version économique du visuel de casque de l'US Air Force. Celui de la NASA est fabriqué à partir d'écrans LCD de mini-téléviseurs du commerce et d'un capteur de position magnétique Polhemus ; l'ensemble étant monté sur un casque de moto et relié par câble à une console graphique Modèle:Lient et un ordinateur Digital.

En 1985, le projet VIVED est repris par Scott Fisher (en), un ingénieur de 34 ans issu du MIT qui, après deux ans chez Atari 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, simulations en chirurgie, biochimie, téléopération de robots, etc. Le casque est d'abord amélioré par l'addition d'optiques qui élargissent le champ visuel. Puis avec la société Crystal River Engineering, le système va s'enrichir d'un dispositif permettant de générer un environnement acoustique tridimensionnel. Fisher ajoute aussi la commande 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 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, compositeur de musique et passionné d'informatique. Depuis le début des années 1980, il travaille à la mise au point d'un langage de programmation, 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 optiques) laissent passer plus ou moins de lumière en fonction de l'angle 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 up de la Silicon Valley.

Fisher demande alors à Warren Robinett (en), ex inventeur de jeux Atari, de lui programmer une main 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, molécule d'hémoglobine, etc. En 1986, le premier poste d'exploration 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 d'image Isaac et moteur de mouvements du corps Body Electric) sont intégrés dans une architecture informatique (à base de Macintosh 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. Les premières démonstrations officielles de ce simulateur personnel ont lieu en juin 1989 sur la côte ouest des États-Unis. Lancé par Lanier lui-même un nouveau slogan circule : La Réalité Virtuelle Arrive !
Jean Segura, journaliste scientifique 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, les principaux inventeurs et contributeurs de cette technologie émergente. Pour en savoir plus : http://www.jeansegura.fr/lanier_fischer.html

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