Fonctionnement du casque VR

  • Qu'est ce qu'un casque de réalité virtuelle ?

Le casque de réalité virtuelle (abrégé en VR), aussi appelé HMD pour Head-Mounted Display, qui se traduit par "écran fixé sur la tête", est un appareil technologique permettant une immersion visuelle totale dans un monde virtuel. Il existe deux types de casque : les casques possédant un écran et les casques pour smartphones.

Les casques possèdent trois éléments importants à savoir l'écran, les lentilles et les capteurs. Les casques pour smartphones, eux, n'ont dans la plupart des cas que les lentilles, et parfois certains capteurs, ce qui diminue grandement l'immersion offerte à l'utilisateur.

- L'écran

Présent uniquement sur les casques destinés aux consoles et PC, l'écran est l'élément primordial. Il est séparé en deux, afin d'avoir un écran pour chaque oeil, qui vont chacun afficher la même image mais légérement décalée l'une par rapport à l'autre. Puisque celui-ci est très près des yeux du joueur, il faut qu'il soit conçu pour que les pixels soient indétectables malgrès la proximité. Les écrans "standars" sont constitués de pixels composés de trois barres rouges, vertes et bleues (RVB) à la suite des unes des autres. Pour les rendre indiscernables il y a deux possiblités, soit de réduire l'écart entre chaque pixel, ce qui est très difficile à réaliser, soit d'agencer les couleurs différemment. Cette dernière possiblité a été mise en place dans la création d'un écran PenTile, pour chaque pixel la bande de couleur verte est deux fois moins large, mais deux fois plus présente. L'écart entre chaque couleur est ainsi uniforme, ce qui réduit considérablement l'effet de "grille" qui peut être observé.

PixelPentile

                          Ecran standard                                                                    Ecran PenTile

Une deuxième contrainte liée à l'écran est celle de la profondeur de noir. En effet sur certains écrans (LCD et LED), les pixels sont des filtres éclairés par l'arrière de l'écran, et plus ou moins opacifiés sur une couleur selon le besoin, pour avoir du noir il faut donc opacifier au maximum le pixel. Mais ce système ne produit pas un noir profond mais plutôt un gris foncé. Les créateurs des casques VR Oculus et HTC ont donc opté pour un autre système : la technologie OLED. Ici, chaque pixel est constitué de LED colorées qui s'éclairent en fonction des besoins, pour faire du noir il suffit donc de ne rien allumer. Le noir est donc plus profond et le contraste de meilleure qualité.

- Les lentilles

La présence des lentilles est indispensable au casque afin de permettre devoir l'écran de manière nette sans difficulté. En effet il est impossible pour l'oeil de faire la mise au point sur un objet trop proche, qui va donc apparaître flou.  Une autre solution serait de reculer suffisament l'écran pour que l'oeil puisse faire la mise au point, mais très vite une fatigue oculaire se ferait ressentir. Les lentilles sont donc la solution la plus fiable et la plus simple, tous les casques VR en possèdent, y compris ceux pour smartphones. Néanmoins quelques problèmes se posent, en effet pour que l'image ne soit pas déformée il faut que l'oeil se trouve exactement au centre de la lentille, pour cela les casques ont besoin d'un système de réglage de la position des lentilles afin que tout le monde puisse les utiliser. De plus, le choix de la lentille est très important. Puisqu'il n'y a un espace restreint dans le casque, celles-ci ne doivent pas prendre beaucoup de place. Mais elles doivent tout de même réussir à modifier de manière importante la mise au point. Pour cela, Oculus et HTC ont tous deux choisi les lentilles de Fresnel, mais cela crée un effet de lens glare, qui fait apparaître la structure de la lentille par un reflet de lumière.

Lentille fresnelLens glare

Gauche : Une lentille de Fresnel (1) contre une lentille plan-convexe (2) de même distance focale  Droite : L'effet lens glare

Fonctionnement casque vr2

- Les capteurs

Pour que le casque puisse retranscrire dans l'univers virtuel les mouvement de tête du joueur, il faut qu'il soit doté de différents capteurs de mouvements. Il y en a trois, la plupart du temps logés dans la même puce. Tout d'abord l'accéléromètre, qui comme son nom l'indique, détecte les accélérations. Il sert ici surtout à détecter la force de gravité et ainsi à pouvoir positionner le sol. Ensuite vient le gyroscope, qui lui permet de détecter les inclilnaisons, et donc à savoir si la tête est penchée sur la gauche, la droite, en avant, en arrière... Ce capteur est très précis et le résultat rapide à calculer. Le dernier est le magnétomètre, qui fonctionne de la même manière qu'une boussole, il permet donc de définir la rotation de la tête. Mais ce capteur est le moins précis de tous, créant parfois quelques décalages progressifs.

Ajouter un commentaire