Le film "The Matrix" dépeint graphiquement et de façon spectaculaire le concept d'un monde virtuel. Peut-être qu'à l'avenir, l'humanité rencontrera un tel problème, mais aujourd'hui, les technologies de réalité numérique ne font que les premiers pas, mais confiants, de la "petite enfance" à la vie "adulte".
À ce jour, il existe trois principaux types de réalités numériques. Pour comprendre leur différence fondamentale, nous présenterons une échelle conditionnelle de la réalité familière qui nous entoure à la réalité virtuelle, entièrement modélisée par les technologies numériques.
Le premier point intermédiaire sera la réalité augmentée ou AR. Dans le même temps, l'image de l'environnement réel est complétée par des éléments numériques. Il peut s'agir d'images animées, de texte ou d'informations graphiques. Un exemple de RA est le jeu Pokémon Go, lorsqu'un objet animé est superposé à une image réelle sur l'écran du gadget.
Le prochain élément de l'échelle des réalités sera la réalité mixte ou MR (réalité mixte). Des éléments de réalités réelles, augmentées et virtuelles apparaissent ici. La base de tout est aussi une image réelle, dont les éléments individuels sont remplacés par des objets virtuels créés artificiellement. La réalité mixte est implémentée dans un programme de traduction de Google. Lorsque vous pointez le gadget vers le texte traduit, le programme le reconnaît, traduit, sélectionne la police appropriée et l'insère dans l'image du gadget au lieu de l'original.
Le point final de notre échelle de réalité est la réalité virtuelle ou VR (Virtual Reality). Ici l'observateur se retrouve dans un environnement complètement artificiel créé par des moyens techniques. Il comprend non seulement des images visuelles, mais également des dispositifs techniques pour interagir avec. Le stade actuel de développement de la réalité virtuelle peut être comparé à la pseudographie sur les premiers PC. Pour VR complet, qui a été montré dans la "Matrice" est encore loin. Cependant, même le niveau actuel est suffisant pour faire de la réalité virtuelle un outil puissant pour un large éventail de tâches.
Il existe plusieurs domaines principaux d'application VR:
- Industrie du divertissement (jeux, films, sports et spectacles, réseaux sociaux)
- Marketing (commerce et immobilier)
- Médecine
- Éducation (cela comprend également l'éducation en entreprise et la formation de spécialistes des professions à haut risque)
- Industrie et industrie de défense.
Et bien que les perspectives d'utilisation de la VR aient un potentiel élevé, la réalité virtuelle n'a pas encore été largement utilisée. Cela est dû à un certain nombre de difficultés techniques, dont l'une est l'état physique de l'utilisateur lorsqu'il est immergé dans la réalité virtuelle. En raison des caractéristiques physiologiques, lors de l'utilisation d'un casque VR, une personne éprouve souvent des étourdissements et des nausées. Ce phénomène est appelé kinétose. Son essence réside dans le conflit entre les informations provenant de l'appareil vestibulaire et les images visuelles. Si dans le monde réel, ils sont synchronisés et soumis à certaines relations causales, alors seule la vision est en réalité virtuelle et l'appareil vestibulaire reste dans le monde réel. L'organisme voit une telle dissonance comme une hallucination à la suite d'un empoisonnement.
L'utilisation de la technologie de réalité virtuelle
La part du lion du marché VR est dans l'industrie du divertissement. Cependant, l'importance de la technologie est déterminée par son application pratique. Grâce à la réalité virtuelle, il est possible de former avec succès des spécialistes des métiers à haut risque sans les mettre en danger. Par exemple, les ingénieurs miniers travaillant dans des conditions de terrain difficiles, les sauveteurs, les pompiers ou les militaires. En réalité virtuelle, vous pouvez simuler toutes les situations critiques dans un environnement sûr pour le sujet.
En marketing, l'effet wow de la nouvelle technologie est principalement utilisé. Mais il existe des applications pratiques. L'une de ces applications était le casque gratuit Oculus Rift de Canon, appelé Camera Simulator par Canon Labs. (Ce programme est disponible via l'App Store pour Oculus).
Le simulateur permet aux photographes de plonger dans une réalité alternative pour tester certains appareils photo et objectifs Canon en fonction de leurs caractéristiques - sans avoir à louer de modèles physiques. Vous pouvez vous familiariser à distance avec les capacités techniques de trois appareils photo (Canon EOS 5D MKIII, Canon EOS 1D X et Canon EOS 70D) et de trois objectifs (24-105 mm F / 4, 50 mm F / 1.4 et 70-200 mm F / 2.8.
En cours de familiarisation, l'utilisateur peut modifier les paramètres, expérimenter la vitesse d'obturation, l'ouverture, la photosensibilité et vérifier les modifications en prenant un paysage virtuel. L'application vous permet de visualiser les photos capturées sur le bureau de votre ordinateur.
Alors que la réalité virtuelle s'améliore et devient plus courante, de nouvelles entreprises émergent. À titre d'exemple, le VR Fit de Tim Donahay peut être appelé. Tim est venu au fitness virtuel à travers des jeux VR. Au début, il a remarqué que certains groupes musculaires subissaient un stress important. Ensuite, Tim a décidé de faire une petite expérience. En 50 jours, il a enseigné 5 heures chacun. Deux semaines plus tard, il a commencé à utiliser un gilet de lestage supplémentaire. En conséquence, la VR a permis de s'engager dans une forme physique traditionnelle. Aujourd'hui, le nombre d'offres de sports utilisant la réalité virtuelle augmente. Il y a des parcs et des terrains de jeux VR, des machines d'exercice et des gymnases. Compte tenu de cette tendance, nous pouvons bientôt nous attendre à l'émergence de l'eSport à part entière.
Parallèlement à la réalité virtuelle, d'autres types de réalités se développent. Ils peuvent être conditionnellement divisés en deux types:
- applications pour gadgets (smartphones, tablettes);
- applications pour dispositifs spéciaux (lunettes, casques).
Chacun de ces types est axé sur son public cible et la mise en œuvre d'un certain éventail de tâches.
Applications AR pour gadgets
Sur le marché moderne de la RA pour les gadgets, deux méga-acteurs principaux ont été identifiés - Google et Apple. Chacun d'eux se concentre sur sa propre gamme de tâches. En 2016, l'attention des utilisateurs de masse sur la RA a été attirée par le jeu Pokemon Go. L'audience s'est élevée à plus de 100 millions de personnes. Au moment de la création de l'application, il n'y avait pas d'outil de développement universel. En conséquence, les images du Pokémon étaient simplement superposées à l'image de la réalité sans référence spatiale. Ils semblaient être suspendus en l'air, sans interagir avec l'image réelle. Apple a commencé à combler cette lacune et en juin 2017 a présenté son outil de développement - ARKit. L'un des principaux avantages de l'outil est sa capacité à déterminer des plans horizontaux. Grâce à cela, les objets virtuels apparaissent comme une ombre, et ils deviennent plus réalistes, ne sont plus suspendus en l'air. Il reconnaît également le mouvement de l'utilisateur sur six degrés de liberté avec des rotations autour de chacun des trois axes.
Le développement de Google est très différent de celui d'Apple et se concentre principalement sur la navigation dans l'espace. En 2014, la société a présenté son smartphone Tango avec un télémètre infrarouge, une caméra fisheye et d'autres capteurs pour construire des cartes 3D des pièces. L'appareil a trouvé une application dans la navigation client dans les supermarchés et les musées. Malheureusement, seuls quelques modèles de smartphones tiers prennent désormais en charge la technologie Tango. Cet exemple illustre simplement le facteur contraignant dans le développement d'applications avec les capacités techniques du parc de gadgets.
Cependant, même pour le niveau actuel de développement des appareils mobiles, il existe de nombreuses applications intéressantes qui ont des applications pratiques. Nous en mentionnons certains. Ils sont principalement destinés à la visualisation des marchandises.
Des entreprises comme IKEA, Cimagie, Blippar, Hyundai et Lego ont développé leurs propres répertoires virtuels. Chez IKEA, cela est mis en œuvre comme suit. Pour voir comment tel ou tel produit s’intégrera à l’intérieur, il vous suffit de poser au sol un répertoire ouvert sur la page souhaitée et de pointer l’appareil photo du gadget. L'image du produit est superposée à l'écran sur l'image intérieure. L'application FXMirror est similaire aux répertoires virtuels, mais n'utilise aucun gadget. Il est réalisé sous la forme d'un «miroir intelligent». L'acheteur peut pratiquement essayer ses vêtements préférés. L'application Makeup Genius pour les gadgets de la société L'Oréal fonctionne sur le même principe. Par son nom, il est clair que l'utilisateur peut pratiquement essayer une série de produits cosmétiques de cette société.
Applications AR pour dispositifs spéciaux
Étant donné que la puissance des gadgets conventionnels ne suffit pas pour les applications AR sérieuses, des lunettes spécialisées sont en cours de développement à ces fins. Leur fonctionnalité est affinée uniquement pour le travail avec la réalité augmentée. Par conséquent, le prix de tels appareils atteint souvent plusieurs milliers de dollars chacun. Il est clair que ce produit n'est pas destiné au grand public.
En 2016, Microsoft a publié sa version de lunettes de réalité augmentée Hololens. Cet appareil était équipé de nombreux capteurs et était capable de dessiner des objets virtuels sur un écran translucide. À Hololens, l'image est construite sous forme d'hologrammes.
Les inconvénients d'Hololens incluent un angle de vision étroit, qui n'est que de 300. Ce n'est peut-être pas une comparaison complètement correcte, mais dans les casques Oculus Rift VR, l'angle de vision est de 1100. Cependant, cela n'empêche pas Microsoft de rester en position de leader. Cela est dû en grande partie à la popularité mondiale des produits Microsoft et à leur intégration dans Hololens.
De grandes sociétés telles que Japan Airlines, la NASA, Volvo, Autodesk et bien d'autres utilisent Hololens dans leur travail. Les lunettes de réalité augmentée sont devenues un nouvel outil numérique, facilitant grandement les processus de production et la formation. Un exemple est Thyssenkrupp, une société de services d'ascenseurs. À l'aide de lunettes de réalité augmentée, les spécialistes de l'entreprise dans les installations reçoivent toutes les informations nécessaires. Si des difficultés surviennent dans le travail, il n'est pas nécessaire de perdre du temps à attendre que l'ingénieur part pour l'objet. La situation est analysée en ligne avec les explications graphiques nécessaires sur l'écran Hololens.
De même, les lunettes AR sont utilisées dans le processus d'apprentissage. Afin que les étudiants en médecine comprennent mieux la physiologie humaine, Hololens présente des organes internes animés lors d'exercices pratiques avec des mannequins. Alors que dans le secteur manufacturier, les lunettes AR aident à augmenter la productivité, en médecine, ces appareils sauvent des vies. Par exemple, très souvent, le médecin a un besoin urgent de recevoir des informations supplémentaires sur le patient. Il peut s'agir de résultats de tests, d'intolérances médicamenteuses ou d'autres données. Si cela se produit pendant la chirurgie, chaque seconde supplémentaire compte. À l'aide de lunettes AR, le médecin peut obtenir rapidement les informations demandées sans quitter la table d'opération.
Meta s'est engagée dans la voie du développement de lunettes de réalité augmentée. Contrairement aux Hololens, qui contiennent un ordinateur, les lunettes Meta 2 sont essentiellement un périphérique d'entrée / sortie. Cela permet aux développeurs de se concentrer sur le détail des graphiques. Par conséquent, les verres Meta 2 présentent un certain nombre d'avantages importants. En raison du fait que le traitement des données est effectué sur un ordinateur externe, les performances de l'appareil sont augmentées. Étant donné que Meta 2 n'effectue que des entrées / sorties d'informations, les développeurs ont réussi, sans augmenter les dimensions de l'appareil, à obtenir un angle de vision de 900. Et enfin, le manque d'un ordinateur intégré vous permet de maintenir le coût de l'appareil à 950 $. Cependant, avec de tels avantages, les lunettes Meta 2 présentent un inconvénient important: la communication filaire avec un ordinateur externe.
Après le premier projet Google Glass, Google est revenu sur son développement de lunettes AR dans un format différent. Si le premier projet visait le grand public en tant qu'application AR pour les gadgets, les lunettes Glass Enterprise Edition mises à jour sont devenues un outil pour les professionnels. Ils ont été appliqués avec succès à l'usine AGCO de Jackson. L'entreprise est engagée dans la production d'équipements agricoles coûteux, fabriqués sur commande. Chaque produit a des caractéristiques uniques. Par conséquent, lors du montage, les travailleurs ont dû consulter la documentation technique. Lors de chaque vérification, le travailleur devait se rendre sur l'ordinateur pour trouver les informations nécessaires, et si l'ordinateur était occupé, du temps supplémentaire était perdu à attendre la file d'attente ou à chercher un autre ordinateur libre. Les tentatives de fournir des tablettes aux travailleurs ont échoué. Dans des conditions de fonctionnement sévères, les comprimés industriels ne duraient en moyenne pas plus d'une semaine.
Grâce à l'utilisation de Glass Enterprise Edition, le temps de formation des travailleurs a été réduit de 10 à 3 jours. Cela donne une idée des perspectives d'utilisation des lunettes de réalité augmentée en entreprise.
Parlant de gadgets de réalité augmentée, on ne peut manquer de mentionner les développements dans le domaine de la réalité mixte (MR). Ce domaine est encore peu développé, mais il existe déjà des concepts intéressants. L'un d'eux est Canon HMD. Cet appareil est une option intermédiaire entre les lunettes AR et le casque VR. Deux caméras et deux écrans avec une résolution de 1 280 × 1 024 pixels y sont intégrés. Pour minimiser le temps de traitement du signal vidéo et la sortie de l'image simulée sur l'écran, un ordinateur externe est utilisé, auquel l'appareil est connecté par des fils.
Lors de la création du Canon HMD, les développeurs ont utilisé une solution intéressante. La complexité des gadgets MR réside dans le fait qu'ils doivent combiner très précisément des images réelles et virtuelles. Il est très difficile d'obtenir cet effet dans des espaces confinés. Pour cela, les ingénieurs ont utilisé un prisme pour modifier le chemin optique et assurer la compacité de l'appareil.
Selon les développeurs, Canon HMD trouvera la plus grande application dans le domaine du design design. À l'aide de l'appareil, vous pouvez créer des modèles virtuels tridimensionnels à part entière sans avoir à produire de vrais modèles coûteux. Cela est particulièrement vrai pour l'industrie automobile.
Perspectives de développement
Quel est le moyen le plus prometteur de développer la RA se révélera être l'un des types d'applications qui est maintenant difficile à dire. D'une part, l'objectif constant de la caméra gadget d'interagir avec des objets virtuels est contraire à l'idée d'utiliser cette technologie tous les jours, et d'autre part, les lunettes AR ont un certain nombre de limitations sérieuses. La réponse à cette question peut être l'émergence de nouvelles technologies de pointe ou d'idées de développement.
Sur les perspectives de développement de la réalité virtuelle et augmentée parmi les experts jusqu'à présent, il n'y a pas de consensus. Les analystes de Digi-Capital prédisent qu'en 2020, le marché mondial de la production de contenu VR dans différentes directions dépassera 30 milliards de dollars. Dans le même temps, plus de la moitié de ce montant sera consacré à des films, des émissions de télévision et des jeux au format de réalité virtuelle. Jesse Shell, PDG de Schell Games et professeur à l'Université Carnegie Mellon, a déclaré que d'ici 2025, le marché de la RV atteindra 22,5 milliards de dollars.
Malgré des prévisions aussi optimistes, Shell estime que d'autres attentes ne se justifieront pas. Par exemple, selon lui, d'ici 2025, la part de la VR ne dépassera pas 5 à 15% de l'ensemble de l'industrie du jeu. Autrement dit, il est trop tôt pour parler de l'utilisation massive de la réalité virtuelle, même à court terme.
Goldman Sachs prévoit un bénéfice combiné VR et AR de 13,1 milliards de dollars d'ici 2020, et une augmentation à 35 milliards de dollars d'ici 2025. Le ratio du marché des logiciels pour VR et AR sera de 75% à 25%, respectivement.
Mais ce sont des chiffres secs qui ne répondent pas à la question la plus importante: à quoi mènera le développement de ces technologies, quelles tâches permettront-elles de résoudre à l'avenir?
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