La réalité virtuelle est une technologie en plein essor. Les domaines d’applications sont multiples tels que les jeux, les simulations, la santé et bien d’autres! La VR ne peut être envisagée que depuis peu, grâce à l’augmentation importante de la puissance intrinsèque des ordinateurs, en particulier la possibilité de créer en temps réel des images de synthèse et de permettre une interactivité, toujours en temps réel, entre l’utilisateur et le monde virtuel. Ce sont les évolutions techniques qui sont à la base de la réalité virtuelle, et donc, par déduction, qui en contraignent sa portée.
Définir la réalité virtuelle est une tâche ardue à plus d’un titre. Tous les chercheurs se retrouvent au minimum sur deux mots explicitant les fonctionnalités qui sont la clef de voûte de la réalité virtuelle : l’immersion et l’interaction. Les deux principales technologies exploitées sont l’informatique (matériel et logiciel) et les interfaces. L’utilisateur agit sur l’environnement virtuel grâce à l’usage d’interfaces motrices qui captent ses actions (gestes, déplacements, voix, etc.)
La réalité virtuelle en deux mots : immersion et interaction
Les modèles 3D sont à la réalité virtuelle, ce que le carburant ou l’énergie sont à l’automobile. Afin de pouvoir respecter les deux principes fondamentaux intrinsèques à la réalité virtuelle, à savoir, l’immersion et l’interaction, les modèles 3D sont la pierre angulaire de la VR. Les capacités de calcul n’étant pas illimités, il est primordial de définir quelle est la complexité des modèles 3D employés, pour assurer la fluidité de la simulation virtuelle.
Trois types de modèles 3D peuvent être identifiés :
- Les solides articulés qui sont rigides, indéformables et reliés entre eux par des liaisons mécaniques.
- Les solides déformables qui suivent les lois de la mécanique, par exemple de la peau ou une matière type textile.
- Les modèles non solides qui ne peuvent pas être associés à la notion d’objet, par exemple un fluide.
Une scène virtuelle est généralement composée de plusieurs objets qui sont fréquemment organisés selon une représentation hiérarchique arborescente. En animation, cette hiérarchie peut être exploitée pour distinguer les mouvements relatifs de mouvements absolus.
On crée l’environnement 3D à l’aide d’outils de modélisation appelés CAO. Les modèles 3D générés, nécessiteront pour être intégrés dans l’application de réalité virtuelle, une conversion en un ensemble de facettes polygonales planes. Cette conversion n’est pas sans conséquence puisqu’elle est généralement effectuée avec perte d’information.
En effet, l’ensemble des facettes polygonales planes ne représente, en général, qu’une vue approchée de la surface initiale. Toute la difficulté de la conversion de modèle réside alors dans un judicieux compromis entre le nombre de facettes polygonales planes et la précision de la représentation.
Plus les modèles 3D sont précis, plus ils comportent de triangles et de vertices. Il est donc nécessaire de définir la qualité de la composition des modèles 3D, afin de pouvoir les simuler de manière fluide et de garantir le nombre de FPS (Frame Per Second) et ainsi de prévenir les chocs neurologiques, le tout étant pondéré par les ressources de calcul disponibles.