L’intégration des lois de la physique à la réalité virtuelle
Et s’il vous était possible de jeter une pierre dans une mare tout en ressentant physiquement le poids de cette pierre au creux de votre main, alors que celle-ci n’appartient pas au monde réel ?
Et si vous ressentiez votre équilibre vaciller lors d’une marche sur la pointe des pieds, au bord d’une corniche de gratte-ciel virtuelle ?
L’une des dernières avancées est l’intégration de la physique et de ses lois aux expériences de réalité virtuelle. C’est ce qu’a réalisé SkyReal en intégrant à la dernière version de sa solution de VR, les paramètres permettant à l’utilisateur une reconnaissance et une analyse physique des éléments constituant son environnement virtuel.
Intégration des caractéristiques physiques des objets à la réalité virtuelle
En intégrant la physique et les lois de la mécanique à sa solution de réalité virtuelle, SkyReal ne cherche pas à reproduire la réalité de notre monde, mais plutôt à renforcer l’expérience qu’elle a à offrir de la réalité virtuelle.
Il ne s’agit pas ici de créer un simulateur de réalité qui par exemple en termes de formation et d’apprentissage, aurait finalement moins de possibilités à offrir qu’une situation réellement vécue.
La physique (Newtonienne) intégrée à Skyreal est envisagée sur un modèle simplifié, avec ses actions et ses réactions d’objets les uns envers les autres.
Plus simplement, il est possible de prendre un objet, de le lâcher et de le voir tomber sur le sol. La gravité est donc intégrée à la perception de l’utilisateur dans son environnement de réalité virtuelle, avec en l’occurrence ici un objet qu’il serait amené à déplacer dans l’espace.
L’un des objectifs étant d’améliorer l’ingénierie de conception et offrir une expérience utilisateur encore plus fidèle et réaliste par l’intégration d’interactions avec des objets.
Des caractéristiques physiques aux objets virtuels
Les caractéristiques physiques de chaque objet sont paramétrées pour être intégrées au simulateur de Skyreal.
Au départ ces caractéristiques sont les mêmes pour chaque objet. Elles vont pouvoir ensuite être modifiées par l’utilisateur à sa guise. Le paramètre de la gravité par exemple, peut être désactivé sur certains outils pour que l’opérateur puisse les retrouver près de lui après utilisation, plutôt que tombés au sol si il se trouve à travailler en hauteur, sur une aile d’avion par exemple.
Il existe d’autres paramètres physiques qui permettent de lier les pièces entre elles. Les liaisons physiques telles que le pivot, la glissière, la rotule, le plan-plan ou encore le moteur en font partie.
Aujourd’hui ces paramètres sont édités via Unreal Editor © et sont limités par les Game Engine adaptés au monde de la réalité virtuelle. Ils restent ainsi assez éloignés d’une simulation du réel.
Intégration de la physique et reproduction des sens en VR
Dans une optique d’intégration des lois de la physique à la réalité virtuelle, la restitution des sens comme celui du toucher est un enjeu incontournable à la réussite d’une expérience utilisateur qui soit au plus proche de la réalité. Cet enjeu de la réalité virtuel est également très fréquent dans les problématiques musculosquelettiques.
L’objectif poursuivi par SkyReal est d’accompagner la démocratisation de la réalité virtuelle en intégrant à sa solution des technologies sensorielles qui la rendront encore plus immersive, afin que chaque utilisateur puisse se l’approprier selon ses propres besoins.
Comment reproduire le toucher, voire l’odorat en réalité virtuelle ?
Comment ressentir le rebond d’un ballon de football sur son pied lors d’une séance de jongle par exemple ?
Pour recréer et transmettre à l’utilisateur cette sensation, il va être nécessaire de reproduire la contraction musculaire lors de la réception de la balle sur le pied, par électrostimulation.
Mais il faudra aussi à l’aide d’un algorithme intégré au programme, corréler au geste un mouvement dans la réalité virtuelle, pour que la sensation de contrôle ou de renvoi de la balle soit fidèle.
La stimulation de l’odorat et du goût dans la réalité virtuelle fait aussi partie des prochaines étapes de développement. En Malaisie, des chercheurs tentent déjà de stimuler les cellules olfactives du nez grâce à des électrodes. L’objectif étant d’apporter à une expérience de VR un nouvel attribut sensoriel, en plus du toucher, rendant la simulation encore plus immersive.
La problématique de physicalisation des objets en réalité virtuelle
Une autre problématique technique rencontrée lors de l’intégration de paramètres propres à la physique mécanique est la physicalisation des objets. La transformation d’objets physiques présentant une structure complexe en objets virtuels, peut s’avérer difficile à réaliser.
Pour y parvenir, Skyreal a designé un algorithme capable de simuler l’effet d’un ballon de baudruche qui se dégonfle autour d’un objet. Cela permet, bien qu’il existe des limites techniques, de donner la forme générale de l’objet sans permettre toutefois de reproduire les aspérités concave des objets. Tel est le cas des enveloppes d’aéronefs qui par définition sont concaves.
SkyReal apporte ainsi à son logiciel de réalité virtuelle professionnel des notions héritées de lois physiques pour permettre aux utilisateurs d’améliorer leur expérience de réalité virtuelle.
Inscrit dans une logique d’immersion forte, la réalisation de cette avancée présente cependant des contraintes inhérentes à une volonté de proposer une simulation simplifiée du monde réel.
