RV01 Réalité virtuelle, mixte, augmentée

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1 RV01 Réalité virtuelle, mixte, augmentée Resp: D1 D2 D3 Indira Thouvenin 1

2 Interfaces de réalité virtuelle Part 1- I Perception visuelle et interfaces de visualisation I.1 Fonctionnement des sens I.2 Comment percevoir la 3D? I.3 Convergence et accomodation I.4 Perception visuelle de la profondeur I.5 Technologies pour la stéréoscopie I.6 Les types d interfaces visuelles (3D display)

3 Importance de la perception en RV Un système de réalité virtuelle est une interface qui implique de la simulation en temps réel et des interactions via de multiples canaux sensoriels. Ces canaux sensoriels sont ceux de l homme: Vision, Audition, Toucher, Odorat, Goût. Illusions perceptives Burdea, 1993

4 I Perception visuelle et interfaces de visualisation I.1 Fonctionnement des sens Techniques doivent s adapter à perception Schéma du transfert de l information Influx sensitif Perception non linéaire variation

5 I.2 Comment notre système visuel percevoitla profondeur? How depth is determined in your visual system? Retine Cornee Nerf optique Cristallin Once the two images have been presented to your retinas, they pass back through the optic nerve to various visual systems, where an incredibly robust real-time analysis of the raw data is performed by several areas of the brain at once.

6 I.2 Système visuel humain

7 I.2 Système visuel humain

8 I.3 Convergence et accomodation

9 I.3 Convergence et accomodation

10 I.4 Perception visuelle de la profondeur a) Perception cognitive Vision humaine active: convergence, accommodation Cognitif: grâce à l expérience Lumière/Ombre a) Perception stéréoscopique Parallaxe : angle défini par DPG Notion d image virtuelle

11 I.4 Perception visuelle de la profondeur D G Ecran Image virtuelle devant l écran Œil gauche Œil droit Distance inter occulaire (varie)

12 I.4 Perception visuelle de la profondeur Si vous regardez quelque chose de proche, les objets apparaissent doubles dans le fond. Vos yeux convergent activement pour voir ce sur quoi vous vous concentrez. La convergence crée un X et le centre du X estle point de convergence.

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14 I.4 Perception visuelle de la profondeur

15 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie a) Anaglyphes: couleurs complémentaires b) Lunettes actives c) Lunettes polarisantes d) Autostéréoscopie Interface parfaite à tous niveaux

16 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie a) Anaglyphes: couleurs complémentaires Rouge et cyan (complémentaire du rouge) Procédé classique, films en relief, images livres avec lunettes (rouge et vert) Fatigue Couleurs difficiles à restituer

17 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie b) Lunettes actives Obturateur électronique 2 écrans à cristaux liquides 60 ou 50 Hz (30 ou 25 images /sec par œil) Synchronisation par cable ou par liaison infrarouge Image trouble si on enlève les lunettes Recepteur IR Emetteur IR

18 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie

19 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie d) Lunettes polarisantes (passives) : deux techniques D1: multiplexage spatial Alternance des lignes Une ligne sur deux est polarisée différemment Lunettes polarisées pour séparer les images œil droit et œil gauche Image trouble si on enlève les lunettes Ex: polarisation linéaire verticale ou horizontale Pbe: si on penche la tête Polarisation circulaire Permet de créer stéréoscopie avec vidéoprojeceurs

20 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie d) Lunettes polarisantes (passives) : deux techniques D2: multiplexage temporel Devant moniteur, écran à cristaux liquides qui obture alternativement les lignes polarisées Lunettes polarisées passives pour séparer les images Image trouble si on enlève les lunettes Dans les deux cas D1 et D2, perte d intensité lumineuse car filtres devant les écrans ou projecteurs

21 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie d) Autostéreoscopie Réseau lenticullaire (Alioscopy, Cocorico) ou barrière de parallaxe (Nintendo 3DS) Envoyé les rayons d images différentes dans des directions différentes, pour chaque œil et chaque point de vue Plusieurs point de vue (5-12) Mais entre les points de vue, image trouble et désagréable Problème du calcul de chaque point de vue Distance à l écran fixe UTC- GSM

22 I.5 Différentes technologies pour la stéréoscopie UTC- GSM

23 I.6 Différents types d interfaces visuelles I.6.2 Interfaces à support fixe a) Ecrans ou moniteurs b) Salles immersives (reality center) c) Bureau immersif (workbench, holobench) d) Visiosalles, visiocubes (Cave) UTC- GSM

24 I.6 Les types d interfaces visuelles b) Salles immersives Martin Hachet LaBRI Université Bordeaux1 UTC- GSM

25 I.6 Les types d interfaces visuelles a) Ecran UTC- GSM

26 I.6 Les types d interfaces visuelles b) Salle immersive CAD / Revue de projet Visualisation à l échelle 1 (automobile) SGI 3300W

27 I.6 Les types d interfaces visuelles c) Bureau immersif Grande surface de projection stéréoscopique Image retro-projetée Un ou deux écrans Stéréo active ou passive Petit groupe d utilisateurs Un (ou deux) utilisateurs traqués Holobench (TAN) Martin Hachet LaBRI Université Bordeaux1 UTC- GSM

28 I.6 Les types d interfaces visuelles c) Bureau immersif Baron UTC- GSM

29 I.6 Les types d interfaces visuelles c) Bureau immersif Surgery Table INRIA Workbench UTC- GSM

30 I.6 Les types d interfaces visuelles d) Visiosalles/visiocubes Visiondome Projecteur FOV = 180 Traitement logiciel de la projection sphérique Martin Hachet LaBRI Université Bordeaux1 Elumens V4 UTC- GSM

31 I.6 Les types d interfaces visuelles d) Visiosalles/visiocubes 4,5,6 faces Forte immersion Plusieurs utilisateurs, un seul avec «tracking» UTC- GSM

32 I.6 Les types d interfaces visuelles d) Visiosalles/visiocubes CAVE IGD UTC- GSM

33 I.6 Les types d interfaces visuelles c) Visiosalle reconfigurable RAVE (Fakespace) UTC- GSM

34 I.6 Différents types d interfaces visuelles I.6.2 Interfaces portables a) Visiocasque (Head Mounted Display) b) Vidéolunettes c) Visiocasque semi transparent =isch&sa=x&ved=0caoq_auobgovchmixfgsorz9xwivrsauch1bhg6t&biw=1133 &bih=503 UTC- GSM

35 I.6 Différents types d interfaces visuelles I.6.2 Interfaces portables Lunettes actives: obturateur électronique 2 écrans à cristaux liquides obturent 60 fois/seconde chaque oeil UTC- GSM

36 I.6 Différents types d interfaces visuelles I.6.2 Interfaces portables Moniteur affiche à 100Hz Chaque œil voit une image sur deux Synchronisation par cable ou par liaison infrarouge UTC- GSM

37 Les indicateurs à prendre en compte Résolution Latence Field of view Field of regard Fréquence de rafraîchissement Technologie 3D : - Passive/active/anaglyphe - Type de synchronisation Luminosité Colorimétrie Projection : - Projection avant/arrière - Focal/distance de recul