
La conception virtuelle

Leurrer le cerveau
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Les casques de réalité virtuelle fonctionnent par stéréoscopie, c'est à dire une technique grâce à laquelle le cerveau perçoit un relief. Mais le logiciel d'affichage de l'ordinateur doit aussi prendre en compte la position de l’utilisateur pour afficher les éléments au bon moment dans son champ de vision. Celui-ci devra être assez proche de celui d’un humain, c'est à dire 180°, pour ressembler à la réalité. Le champ de vision disponible sur la grande majorité des modèles récents de casque est d’environ 110° mais peut descendre en dessous sur les casques avec affichage sur smartphone. De plus, pour assurer une immersion parfaite, le casque doit afficher au minimum 90 images par seconde. Plus le nombre d’images est élevé, plus l’immersion sera de qualité mais nécessitera des machines de plus en plus puissantes. Enfin, chaque casque doit avoir un minimum de latence possible pour donner de la crédibilité à une expérience virtuelle.
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L'affichage en 3 Dimensions
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Pour que le cerveau perçoive une image en trois dimensions de ce qu'il voit en deux dimensions sur les écrans du casque, les ingénieurs ont développé la technique de la stéréoscopie. Grâce à cette technique, le cerveau reconstitue une image en 3D à partir des deux images en 2D, mais légèrement différente l'une de l'autre, perçues par chaque œil qui sont affichées sur chaque écran du casque. Ces images stéréoscopiques, générées par un ordinateur, sont créées par les centaines de diodes constituant les écrans situés en face de chaque œil. C'est la différence d'affichage entre les deux écrans qui va permettre de créer un effet "trois dimensions". L'imagerie 3D n'est donc que l'affichage de ce monde mais il est en plus possible de tourner la tête dans toutes les directions, de se déplacer et même d’interagir avec ce monde. C’est en cela que la réalité virtuelle est une révolution. Pourtant, le monde créé par les ordinateurs et affiché dans les casques de réalité virtuelle reste un monde en 3D, avec des environnements en 3D, des textures, tout un tas d’éléments virtuels que nous sommes capables de créer depuis longtemps, à l'aide des ordinateurs.
CAO (Conception Assistée par Ordinateur)
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Les contenus en réalité virtuelle ne sont pas les éléments les plus compliqués à créer. C’est bien la technologie du casque de réalité virtuelle et des ordinateurs qui est une véritable prouesse. Il existe des logiciels permettant de créer facilement du contenu en trois dimensions et accessibles à tous, tel que le logiciel Unity, gratuit et très simple d'utilisation. Ce logiciel de conception est largement utilisé dans le domaine des jeux vidéos puisqu'il facilite le travail de création en 3D. Les logiciels de CAO vont particulièrement faciliter la vie des créateurs, designers et concepteurs de mondes virtuels. Ils n'ont en fait qu’à créer un environnement 3D, pour ensuite le compiler à un projet de réalité virtuelle afin d'y insérer une programmation. Chaque utilisateur peut, par exemple, créer un petit environnement naturel simple et le tester rapidement avec des casques simples, comme Google Cardboard. Ainsi, il suffit de créer un sol puis d'utiliser l’outil de terrain, qui permet de donner du volume à certaines parties du terrain initial en créant des montagnes ou des creux, puis d’appliquer une texture tel que la terre ou d’herbe, déjà présente dans les logiciels. Ensuite, il suffit d’ajouter l’élément CardboardMain. Avec ce dernier, il y a déjà tout ce qu’il faut pour que le casque, ici le Google Cardboard, reconnaisse les mouvements de la tête et bouge en fonction de ceux-ci dans l'environnement créé. Ainsi, il sera plus impacté par les éléments que vous souhaitez mettre dedans, comme de belles textures avec d’incroyables lumières qui peuvent être coûteuses. Il faut aussi faire attention à ce que les éléments insérés ne soient pas trop gourmands en ressources, auquel cas l'application subira des bug ou de la latence.
Un monde pour créer des univers
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Pour continuer avec l'exemple de Google, l'entreprise a mit au point un autre élément permettant de créer du contenu en réalité virtuelle facilement pour son Cardboard: le Google VR SDK pour Android. Les utilisateurs peuvent rapidement créer du contenu en réalité virtuelle avec ce logiciel qui simplifie les tâches à différents niveaux, comme pour la spatialisation sonore, le tracking de mouvements, la calibration de la 3D, les commandes que l’utilisateur pourra utiliser ou encore la correction de la distorsion liée à la lentille. L'entreprise Google ne s’est pas arrêté là puisqu'elle a mit à disposition des futurs créateurs une application (Cardboard Design Lab) qui retrace de façon ludique et en réalité virtuelle tout le processus de création du contenu de la réalité virtuelle avec notamment des conseils sur les pièges à éviter.
Les outils pour des casques haut de gamme
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Les casques haut de gamme tel que l’HTC Vive ou l’Oculus Rift, demandent plus de maîtrise et d’investissement qu’un Google Cardboard ou qu'un Samsung Gear VR. Ils vont forcément demander plus d’attention et plus d’investissement que les applications créées à l'aide des outils précédemment cités, mais il existe aussi des outils "grand public" pour la création de contenu. Ainsi, Unity fonctionne aussi bien pour des casques plus puissants, en sachant que toute application ou jeu créé pour un casque en particulier fonctionne aussi très souvent sur un autre casque. De plus, Oculus et HTC proposent des tutoriels spécialement conçus pour créer des applications pour leurs produits sur des logiciels comme Unity, Unreal Engine 4 ou Steam VR. Ces derniers fonctionnent de la même façon que pour le Google CardBoard mais les développeurs savent qu'ils disposent d'une technologie plus puissante avec un potentiel bien plus grand.
Le design virtuel: un véritable défi
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L'apparente simplicité technique de la conception virtuelle cache une difficulté bien plus complexe et qui justifie la rareté du contenu VR: il faut créer une expérience sans faille. En effet, dans la réalité virtuelle, l’utilisateur est très libre puisqu'il il peut poser son regard où il le veut et bouger comme il le souhaite. Il faut donc faire en sorte de capter son regard, de lui raconter une histoire en allant chercher son attention alors qu’il peut la porter partout ailleurs. Le vrai challenge dans la création de contenus en réalité virtuelle est donc son design: quel est le scénario ? Sous quelle forme est-il ? Comment le contenu est construit ? Comment créer la bonne expérience pour l’utilisateur ? C'est pour cela que les "game designers" sont très utiles à la construction d'une bonne expérience Leurs expertises dans les contenus interactifs devant guider l’utilisateur et dans les environnements virtuels où lui est offert de la liberté est sans égal.
L’importance de l’espace
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Il faut aussi que les concepteurs soient capables de créer de beaux rendus 3D et un espace sonore pertinent, mais surtout que les programmeurs sachent gérer les problèmes d’optimisation si le contenu à créer est très ambitieux. En effet, Il y a de nombreux aspects à prendre en compte dans la construction d’un contenu, des petits détails que seule la réalité virtuelle doit prendre en considération de façon importante, car ils peuvent poser de terribles problèmes comme le "motion sickness" ou "mal des transports". Ainsi, un objet doit être pensé de façon très précise puisque, par exemple, un objet trop grand peut gêner l’utilisateur car il se sent plus petit et plus faible. Une interface trop grande peut donc impressionner, mais surtout rendre anxieux. Il en va de même pour la distance des objets, un objet trop proche peut devenir très perturbant à regarder puisque si un objet est trop proche de nous, nous commençons à le voir plus flou et le regarder devient gênant. Il faut aussi penser les objets en terme d’interaction pour déterminer si ils sont de pur décors ou interactifs. Il n’y a rien de plus frustrant pour un utilisateur que de tenter d’interagir avec un objet qu’il pense logiquement interactif et de découvrir qu’il ne l’est pas après de nombreux essais. Il faut alors faire en sorte de bien mettre en évidence les objets interactifs et de les rendre plus attractifs.
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La latence
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Si dans un jeu vidéo la latence peut être simplement dérangeante, en réalité virtuelle cela peut devenir dangereux pour l'utilisateur. La latence correspond au temps entre une action effectuée par l’utilisateur, sa prise en compte par l'ordinateur et l'affichage en conséquent sur les écrans du casque. Si ce temps est trop long, l’utilisateur va se lasser de l’environnement virtuel voir même avoir des nausées. Pour plus de renseignements sur le sujet, vous pouvez consulter la partie sur les limites spatio-temporelles.
Des expériences uniques
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Enfin, il faut penser en terme d’expérience unique. La réalité virtuelle est là pour caricaturer le réel puisque les utilisateurs n'attendent pas de pouvoir faire le ménage ou la cuisine en réalité virtuelle puisqu'il le font déjà dans le réel. Les utilisateurs veulent conduire le plus rapide des bolides, sauter d’un avion en flamme, s’extasier devant un coucher de soleil à l'autre bout du monde, découvrir des lieux et des époques uniques. Mais il ne faut pas construire une expérience pour le plaisir: il faut connaitre son but, savoir ce que l’on veut transmettre. Si c’est lié à une marque, il faut comprendre l’identité de la marque à travers une expérience unique et pertinente. La réalité virtuelle ne s’est développé que récemment, tout est à faire, il suffit d’imaginer, de créer et de partager.
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Œil gauche
Œil droit
Principe de fonctionnement de la stéréoscopie
Exemple d'image en 3D
Interface du logiciel Unity
Google Cardboard


