Quelle est la réalité virtuelle Une simple introduction
Photo: La réalité virtuelle signifie vous bloquer hors du monde réel et son remplacement par une alternative générée par ordinateur. Souvent, il consiste à porter un casque enveloppant appelé un visiocasque, un casque stéréo de serrage sur vos oreilles et toucher ou sentir votre chemin autour de votre maison imaginaire en utilisant datagloves (gants avec capteurs intégrés). Photo de courtoisie Wade Sisler du NASA Ames Research Center.
Quelle est la réalité virtuelle?
Si nous allons comprendre pourquoi des livres, des films, des peintures et des morceaux de musique ne sont pas la même chose que la réalité virtuelle, nous devons définir assez clairement VR. Aux fins du présent article simple, d'introduction, je vais le définir comme:
Un monde créé par ordinateur 3D crédible, interactif que vous pouvez explorer si vous vous sentez que vous êtes vraiment là, à la fois mentalement et physiquement.
Mettre une autre façon, la réalité virtuelle est essentiellement:
Création: Cette peinture Canaletto de Venise, l'Italie est crédible et dans un certain sens explorable (vous pouvez déplacer vos yeux autour et réfléchir à différentes parties de l'image), mais ce n'est pas interactif, généré par ordinateur, ou immersive, il ne répondre à notre définition de la réalité virtuelle: regardant cette image est pas envie d'être là. Il n'y a rien pour nous arrêter de faire un équivalent explorable en VR, mais nous avons besoin des peintures à l'huile CGI pas le faire. Photo courtoisie de Wikimedia Commons.
VR est tout à fait différent. Il vous fait penser que vous vivez réellement dans un monde virtuel complètement crédible (celui dans lequel, pour utiliser le jargon technique, vous êtes partiellement ou totalement immergé). Il est interactif dans les deux sens: que vous répondez à ce que vous voyez, ce que vous voyez vous répond: si vous tournez autour de votre tête, ce que vous voyez ou entendez des changements VR pour correspondre à votre nouvelle perspective.
Types de réalité virtuelle
immersive
Pour l'expérience VR complète, nous avons besoin de trois choses. Tout d'abord, un monde virtuel plausible et riche en détails à explorer; un modèle informatique ou la simulation, en d'autres termes. En second lieu, un ordinateur puissant qui peut détecter ce que nous allons et ajuster notre expérience en conséquence, en temps réel (donc ce que nous voyons ou entendons des changements aussi vite que nous avançons-comme dans la réalité réelle). Troisièmement, le matériel lié à l'ordinateur qui nous plonge pleinement dans le monde virtuel que nous déambuler. En général, nous aurions besoin de mettre sur ce qu'on appelle un visiocasque (HMD) avec deux écrans et un son stéréo, et porter un ou plusieurs gants sensoriels. Sinon, nous pourrions déplacer à l'intérieur d'une chambre, aménagée avec des haut-parleurs de son surround. sur lequel sont projetées les images changeantes de l'extérieur. Nous allons explorer l'équipement VR plus en détail dans un instant.
Non immersif
Un simulateur de vol très réaliste sur un PC à la maison pourrait être considéré comme nonimmersive réalité virtuelle, surtout si elle utilise un écran très large, avec un casque ou un son surround, et une manette de jeu réaliste et d'autres commandes. Tout le monde ne veut ou a besoin d'être complètement immergé dans une réalité alternative. Un architecte peut construire un modèle 3D détaillé d'un nouveau bâtiment pour montrer aux clients qui peuvent être explorées sur un ordinateur de bureau en déplaçant une souris. La plupart des gens classeraient que comme une sorte de réalité virtuelle, même si elle ne vous immergez pas complètement. De la même façon, les archéologues informatiques créent souvent attrayantes reconstructions 3D des établissements perdus depuis longtemps que vous pouvez déplacer et explorer. Ils ne vous prennent pas à des centaines ou des milliers d'années ou de créer les sons, les odeurs et les goûts de la préhistoire, mais ils donnent une expérience beaucoup plus riche que quelques dessins au pastel ou même un film d'animation.
collaboration
Qu'en est-il des jeux « monde virtuel » comme Second Life et Minecraft? Est-ce qu'ils comptent comme la réalité virtuelle? Bien qu'ils rencontrent les quatre premiers de nos critères (croyable, interactif, créé par ordinateur et explorable), ils ne répondent pas vraiment le cinquième: ils ne vous immergent pas complètement. Mais une chose qu'ils offrent que de pointe VR ne nécessite généralement pas une collaboration: l'idée de partager une expérience dans un monde virtuel avec d'autres personnes, souvent en temps réel ou quelque chose de très proche. La collaboration et le partage sont susceptibles de devenir de plus en plus importantes caractéristiques de VR à l'avenir.
Quel est l'équipement dont nous avons besoin pour la réalité virtuelle?
affichages à tête haute monté (HMDS)
Photo: La vue de l'intérieur. Un HMD typique a deux petits écrans qui montrent des images différentes à chacun de vos yeux, de sorte que votre cerveau produit une image 3D (stéréoscopique) combiné. Photo avec l'autorisation de l'US Air Force.
salles immersives
Datagloves
Encore plus simple qu'un DataGlove, une baguette est un bâton que vous pouvez utiliser pour toucher, pointez sur ou interagir avec un monde virtuel. Il a une position ou des capteurs de mouvement (tels que des accéléromètres) intégré, ainsi que des boutons comme une souris ou molette de défilement. A l'origine, ont été maladroitement baguettes magiques câblés dans l'ordinateur principal VR; de plus en plus, ils sont sans fil.
Photo: Un contrôleur de réalité virtuelle typique de poche (avec bandes élastiques), en regardant pas si différent d'un contrôleur de jeu vidéo. Photo gracieuseté du NASA Ames Research Center.
Applications de réalité virtuelle
Photo: formation de vol est une application classique de la réalité virtuelle, bien qu'il n'utilise pas HMD ou datagloves. Au lieu de cela, vous êtes assis dans un cockpit faire semblant avec l'évolution des images projetées sur des écrans géants pour donner une impression de la vue que vous verriez de votre avion. Le poste de pilotage est une réplique minutieuse de l'un dans un avion réel avec exactement les mêmes instruments et commandes. Photo de Javier Garcia avec la permission de l'US Air Force.
La visualisation scientifique
Tout ce qui se passe à l'échelle atomique ou moléculaire est effectivement invisible à moins que vous êtes prêt à vous asseoir avec vos yeux rivés sur un microscope électronique. Mais supposons que vous souhaitez concevoir de nouveaux matériaux ou médicaments et que vous voulez expérimenter avec l'équivalent moléculaire de LEGO. C'est une autre application évidente pour la réalité virtuelle. Au lieu de la lutte avec des nombres, des équations ou des dessins en deux dimensions de structures moléculaires, vous pouvez casser les molécules complexes ensemble devant vos yeux. Ce genre de travail a commencé dans les années 1960 à l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill, où Frederick Brooks a lancé GROPE. un projet visant à développer un système VR pour explorer les interactions entre les molécules de protéines et de médicaments.
design et l'architecture industrielle
Architectes utilisés pour construire des modèles de cartes et du papier; maintenant, ils sont beaucoup plus susceptibles de construire des modèles informatiques de réalité virtuelle, vous pouvez parcourir et explorer. De même, il est généralement beaucoup moins cher à concevoir des voitures, des avions et d'autres véhicules complexes, coûteux sur un écran d'ordinateur que de les modéliser en bois. Plastique. ou d'autres matériaux dans le monde réel. Ceci est une zone où la réalité virtuelle chevauche la modélisation informatique. au lieu de faire simplement un modèle visuel immersif 3D pour les gens d'inspecter et d'explorer, vous créez un modèle mathématique qui peut être testé pour son aérodynamique, de sécurité ou d'autres qualités.
Jeux et divertissement
Avantages et inconvénients de la réalité virtuelle
Comme toute technologie, la réalité virtuelle a des bons et mauvais points. Combien d'entre nous préféreraient avoir une opération complexe du cerveau réalisée par un chirurgien formé en VR, par rapport à quelqu'un qui a lu des livres ou simplement regardé sur les épaules de leurs pairs? Combien d'entre nous préféreraient pratiquer notre conduite sur un simulateur de voiture avant de nous mettre le pied sur la route? Ou asseyez-vous et détendez-vous dans un Jumbo Jet, confiant en sachant que notre pilote a pratiqué l'atterrissage à cet aéroport très, des dizaines de fois, dans un simulateur VR avant qu'elle ait jamais mis les pieds dans un vrai cockpit?
Une brève histoire de la réalité virtuelle
Tant pour l'avenir, mais ce qui du passé. La réalité virtuelle a une histoire longue et très riche. Voici quelques-unes des faits saillants les plus intéressants.
