Vous ouvrez la porte et entrez dans une pièce vide. En quelques instants, vous vous trouvez immergé dans un monde lointain - dans une jungle à l'autre bout du monde ou sur une autre planète. Ce fantasme «holodeck» de Star Trek peut sembler farfelu, mais il se rapproche beaucoup plus de la réalité que vous ne le pensez.
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Alors, quel est l'état actuel de la technologie quand il s'agit de salles de réalité virtuelle, et quelles sont les percées et les innovations nécessaires pour nous amener d'un monde Star Trek où vous pouvez glisser dans une aventure, simplement en traversant une porte dans votre sa propre maison?
Projections de pièces entières
La technologie moderne est-elle capable de produire une expérience holodeck Star Trek? Sorte de.
Bien qu'il ne soit toujours pas possible de matérialiser des objets que vous pouvez toucher et sentir, à partir de rien, il est possible de tromper votre cerveau en pensant que vous avez une expérience vraiment immersive et semi-réelle, simplement par projection.
Un de ces projets est l'idée IllumiRoom développée par Microsoft ces dernières années.
Ce système de preuve de concept projette des projections sur les murs près de l'écran de votre téléviseur afin d'élargir l'expérience du jeu en dehors des limites de l'écran TV. Sur son site web, l'équipe explique le concept comme suit:
"IllumiRoom utilise une caméra Kinect pour Windows et un projecteur pour brouiller les frontières entre le contenu à l'écran et l'environnement dans lequel nous vivons, ce qui nous permet de combiner nos mondes virtuels et physiques. Par exemple, notre système peut changer l'apparence de la pièce, induire un mouvement apparent, étendre le champ de vision et permettre des expériences de jeu entièrement nouvelles. "
L'équipe était déjà capable de produire des effets comme la chute de neige dans une pièce qui répond à la direction de votre véhicule dans un jeu, ou une simulation appelée "Bounce", où les chercheurs ont produit une "grenade" qui sortait du rebondi autour du salon.
L'idée ici est qu'une boîte de projection séparée serait placée au centre de la pièce et projeter des images sur et autour de la zone où se trouve votre téléviseur. Ce n'est pas un très gros effort d'imagination de voir comment un tel concept de projection pourrait être utilisé sur les quatre murs d'une pièce.
Cependant, même l'idée IllumiRoom actuelle des images de jeu remplissant toute la vue périphérique de votre expérience de jeu est un concept assez cool qui le fera très probablement pour stocker des étagères dans un proche avenir.
Tout cela est bien, mais tout est visuel. Un véritable holodeck vous permettrait non seulement de vous asseoir et de jouer à un jeu dans le confort de votre canapé, mais aussi de vous lever, de vous promener et d'explorer un environnement virtuel.
Marcher sans bouger
Dans une pièce de seulement 10 pieds de large ou 10 pieds de long, comment êtes-vous censé explorer un monde virtuel complet sans courir dans les murs?
Certaines des recherches plus avancées qui ont eu lieu au cours de la dernière décennie sur cette question sont venues de nul autre que le laboratoire de recherche de l'armée américaine. De plus en plus, l'entraînement militaire implique l'utilisation de systèmes de réalité virtuelle, et une partie du développement de ces systèmes par l'armée américaine comprenait le développement d'un tapis roulant omnidirectionnel.
En 2011, des chercheurs de l'Université de Louisiane qui avaient travaillé avec l'armée sur un système de réalité virtuelle de type «CAVE» ont décrit le tapis roulant omnidirectionnel (ODT) de la façon suivante:
"La capacité de marcher et de courir physiquement est accomplie par l'incorporation d'un système de tapis roulant omnidirectionnel (ODT) comme plancher de la CAVE. L'ODT permet de marcher dans tous les sens, c'est-à-dire que les utilisateurs peuvent tourner en rond s'ils veulent explorer l'espace virtuel. "
Une technologie similaire a été produite par une combinaison de scientifiques allemands, italiens et suisses qui ont produit un système de tapis roulant omnidirectionnel géant appelé CyberWalk. La technologie permet le mouvement 2D en combinant une gamme de tapis roulants synchrones qui peuvent se déplacer dans des directions perpendiculaires. Le mouvement diagonal combine le mouvement des deux ceintures à la fois.
Regarder la vidéo est très impressionnant. Le tapis de course utilise des algorithmes de contrôle qui intègrent la manière dont l'utilisateur change de vitesse et de direction, en modifiant le mouvement du tapis de course pour que l'utilisateur reste le plus près possible du centre de la plate-forme.
Une autre solution intéressante est la technologie développée par une société appelée Virtusphère. Le concept? Imaginez une grosse bulle que vous marchez ou courez à l'intérieur, et elle roule pour s'adapter à votre mouvement. Je sais, tu penses que ça doit ętre comme un de ces tapis roulants de gerbille, n'est-ce pas? Tu n'aurais pas tort.
C'est une idée qui convient vraiment à une utilisation en combinaison avec Oculus Rift, mais on pourrait envisager de modifier le concept de sphère avec des projections du monde virtuel à l'intérieur de celui-ci, sans l'utilisation d'un gros casque encombrant.
L'un des systèmes de mouvement VR les plus récents est un produit appelé Omni, par Virtuix. Il utilise une technique qui est un peu différente de toutes celles qui ont été discutées jusqu'ici. Le système n'est pas exactement un tapis roulant - c'est une surface à faible friction qui fonctionne en combinaison avec des chaussures spéciales qui ont une semelle configurée pour glisser sur les rainures radiales dans le plancher incurvé de l'appareil.
Ce n'est pas tout à fait la solution produite par les chercheurs du tapis roulant omnidirectionnel jusqu'à présent, mais les parties non mobiles d'Omni, combinées avec le facteur de forme plus petit, en font une solution pratique pour la maison. Lorsqu'elle est placée dans le contexte d'une salle de réalité virtuelle «holodeck», il n'est pas clair si une technologie comme Omni serait une solution, mais elle pourrait l'être.
Interagir avec un monde virtuel
Un holodeck vrai devra être capable de tromper les sens humains. Jusqu'à présent, nous avons discuté de la vision et du mouvement, mais qu'en est-il du toucher? Si vous explorez un monde virtuel, et que vous mettez votre main contre un arbre virtuel, quel type de système pourrait donner l'impression que vous touchez un vrai arbre?
Certains chercheurs travaillent avec des polymères électroactifs spéciaux qui peuvent être utilisés dans des gants ou des tissus pour appliquer une pression sur le bout des doigts ou d'autres zones de la peau, simulant la sensation de toucher. Il y a des promesses pour des tenues entières qui peuvent simuler le toucher sur tout le corps.
Qu'en est-il de la fabrication d'objets solides entiers à la demande? Plus tôt cette année, des chercheurs de l'Institut de technologie de l'Université de Tokyo ont pu utiliser des ondes sonores pour suspendre et manipuler de petites particules dans les airs.
Étant donné que, dans cette recherche, les particules étaient extrêmement légères, mais en créant ce que les chercheurs ont appelé un «point focal ultrasonique», les chercheurs ont été capables de léviter et de déplacer des objets dans l'air.
C'est probablement la technologie la plus précoce et la plus spéculative qui pourrait influencer les innovations technologiques pour une future expérience de holodeck. Pourtant, il n'est pas trop difficile d'imaginer le type d'expérience qui viendrait de la combinaison de la manipulation de particules en temps réel avec un body de simulateur «tactile».
Utilisation d'hologrammes pour un holodeck
Ce ne sont que la pointe de l'iceberg lorsque vous explorez les technologies émergentes entourant le développement de l'expérience de réalité virtuelle. Dans certains cas, la technologie n'est même pas émergente, elle est simplement disponible pour quiconque est prêt à l'intégrer dans le développement d'une salle holodeck. Un exemple de ceci est l'hologramme touchable, développé par des chercheurs de l'Université de Tokyo en 2009.
Les concepteurs du projecteur l'ont appelé «Airborne Ultrasound Tactile Display», qui combinait le projecteur de lumière hologramme avec la pression acoustique pour donner à l'utilisateur le sentiment que les gouttes de pluie holographiques se posaient sur les mains de l'utilisateur.
Si vous pensez que les hologrammes n'ont pas leur place dans un holodeck futur, détrompez-vous. En avril, Apple a annoncé qu'il avait breveté un «système d'affichage interactif en trois dimensions» qui permet aux utilisateurs de manipuler un hologramme avec des touches et des gestes.
Toutes ces technologies forment collectivement les blocs de construction de ce qui pourrait devenir un holodeck Star Trek dans chaque maison. Est-ce que cela deviendra une réalité, ou est-ce que les joueurs et les aventuriers seront toujours réglés pour expérimenter la réalité virtuelle avec un affichage massif attaché à leurs têtes?
Partagez vos propres pensées et idées sur ce à quoi ressemblera un holodeck futur!
Crédits d'image: Wyatt Wellman Via Flickr, ODT de l'US Army Research Lab avec CAVE Graphics de PD-USGOV, Omni VR Motion System via Virtuix