La perception humaine est si parfaite que même la réalité virtuelle la plus avancée ne le trompera pas. Néanmoins, les développeurs des systèmes correspondants s'attendent à une percée rapide dans la résolution des problèmes de profondeur de champ, l'élargissement de l'angle de vision et l'amélioration de l'optique. Quand s'attendre à ce que les utilisateurs se transforment en avatars à part entière.
Monde stéréo
L'avènement des systèmes de réalité virtuelle (VR) est inévitable depuis la découverte de l'effet stéréo au 19e siècle et l'invention de la photographie stéréo. Le roman de l'écrivain de science-fiction américain Stanley Weinbaum, Pygmalion's Glasses, publié en 1930, décrit un appareil comme un masque de plongeur rempli de liquide. En le mettant, une personne plonge dans le monde virtuel, où elle ressent des touches, des odeurs, entend des sons.
«Les systèmes de réalité virtuelle ont de nombreux avantages: ils donnent des images du monde beaucoup plus vives et impressionnantes, beaucoup d'effets impressionnants. Au fur et à mesure que le contenu s'améliore, la compréhension du fonctionnement de ces dispositifs, il y a de plus en plus d'avantages à leur utilisation et moins d'inconvénients », explique Galina Rozhkova, docteur en sciences biologiques, professeur, chercheur en chef du laboratoire des systèmes visuels de l'Institut pour les problèmes de transmission de l'information de l'Académie des sciences de Russie à RIA Novosti.
Depuis de nombreuses années, Rozhkova et ses collègues étudient la vision binoculaire, l'effet du cinéma stéréo, la réalité virtuelle sur le système visuel humain. Notre perception est si parfaite, dit-elle, qu'elle reconnaît même la meilleure imitation de la réalité.
«Notre vision et d'autres systèmes de perception sont formés et formés tout au long de notre vie, depuis la naissance. Nous percevons quotidiennement le monde qui nous entoure, y compris inconsciemment. L'organisme réagit à toute situation dans son ensemble. Notre vision doit être précise et rapide, et notre évaluation des situations doit être adéquate pour que nous puissions survivre en tant qu'espèce », dit-elle.
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Les scientifiques expliquent l'inconfort
Prenons la chose la plus simple: la tête tourne de vingt degrés. L'image sur la rétine est déplacée, et le cerveau, en le sachant, envoie un signal aux systèmes oculomoteurs pour suivre l'objet. Tout cela se produit en quelques millisecondes.
Disons que nous avons remarqué du coin de l'œil un gros objet qui s'approchait rapidement de nous. Il s'agit d'une situation stressante qui déclenche un ensemble complexe de réactions pour préparer le corps à sauter sur le côté.
On perçoit d'abord des scènes impressionnantes au cinéma par la vue et l'ouïe, mais ensuite on y réagit avec tout l'organisme. Les effets stéréo créent un effet de présence et provoquent une réponse encore plus grande: le spectateur peut se pencher pour esquiver un oiseau en vol, crier d'horreur, être au bord d'un abîme. Le pouls d'une personne s'accélère, la respiration est retenue, les larmes apparaissent, la transpiration. Celles-ci sont, bien qu'induites artificiellement, mais dans une certaine mesure des réactions adéquates à ce qu'elles voient.
C'est pire lorsque les réactions à la perception de la réalité virtuelle sont inadéquates: alors la personne ressent une gêne. Cela se produit, par exemple, dans le cas d'une imitation insuffisamment compétente de situations où les développeurs ignorent les caractéristiques de la perception, ou lorsque ce que nous voyons à l'écran ne correspond pas à ce que nous ressentons à ce moment-là avec d'autres sens.
L'imitation des mouvements peut provoquer le mal des transports, semblable à ce que l'on ressent parfois lors de la conduite d'une voiture ou d'un bateau. Le corps perçoit également douloureusement l'accélération virtuelle, car il ne peut pas réagir de manière adéquate.
«Si des contradictions surgissent, le corps essaie de les expliquer au niveau de la physiologie par une sorte de perturbation», explique Galina Rozhkova.
Une personne perçoit la réalité virtuelle non seulement avec sa vision et son cerveau, mais avec tous les systèmes du corps / Illustration par RIA Novosti. Alina Polyanina, Depositphotos / sciencepics / sirylok.
Gardez le contrôle
Les systèmes VR sont encore technologiquement imparfaits. Par exemple, un système de lentilles qui permet de focaliser le plan d'affichage est caractérisé par des aberrations chromatiques - les contours des objets deviennent indistincts, irisés. Même sur les écrans les plus modernes, l'image semble granuleuse.
Parmi les principaux problèmes qui n'ont pas encore été résolus en RV, il y a l'imperfection du contenu.
«L'inconfort de l'utilisateur survient lorsque les développeurs ne prennent pas en compte les limites des différents systèmes sensoriels et ne comprennent pas les règles de leur interaction. Un exemple trivial: ils veulent qu'une personne ait l'impression de marcher dans une grande pièce. En réalité, il fait un pas, le programme le suit, mais le transfère virtuellement en deux étapes. Et ce décalage provoque une gêne pour l'utilisateur. Des recommandations de base sur la façon d'éviter de telles erreurs sont décrites dans le guide du développeur Oculus », explique Maria Gracheva, PhD en sciences biologiques, chercheur au laboratoire des systèmes visuels.
Les programmeurs travaillent activement pour éviter l'inconfort. On pense que contrôler la situation réduit l'effet du mal des transports, car le conducteur de la voiture n'est jamais lui-même malade. Par conséquent, dans les applications VR de haute qualité, même lors de la simulation d'un roller coaster, le spectateur appuie périodiquement sur un bouton pour continuer à se déplacer ou pour choisir une trajectoire.
Temps des avatars
En 2016, le fondateur d'Oculus, Michael Abrash, a donné une prévision du développement de la réalité virtuelle au cours des cinq prochaines années. À son avis, il faut s'attendre à une percée dans la résolution des problèmes de profondeur de champ, l'élargissement de l'angle de vue et l'amélioration de l'optique.
Il considère que la technologie clé est le «rendu fovéal» - ne rendant que la partie de l'image numérique qui est perçue par la partie centrale très sensible de la rétine - la fovéa. Pour cela, il est nécessaire d'améliorer les méthodes de suivi de la pupille de l'oeil - eye tracking.
En VR, le son sera amélioré et des manipulateurs qui transmettent des sensations tactiles seront ajoutés.
Tout cela permettra de créer des systèmes de réalité augmentée plus avancés, où le monde environnant se mêle au monde artificiel. Le summum de la technologie est l'avatar. Il s'agit d'un héros virtuel, à travers les yeux duquel l'utilisateur regarde la réalité dessinée. Le temps n'est pas loin où les avatars contrôlés par de vraies personnes pourront communiquer dans l'espace virtuel.
Les systèmes VR sont largement utilisés dans les expériences scientifiques. L'image montre - un avatar que les singes expérimentaux ont appris à contrôler.
Tatiana Pichugina
