La déambulation en réalité virtuelle

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La téléportation dans la réalité virtuelle permet aux utilisateurs de se déplacer d’un endroit à un autre dans l’environnement virtuel sans avoir à se déplacer physiquement dans l’espace réel. Même si cette technique est largement utilisée dans les applications de VR pour éviter les potentiels problèmes de cyber-sickness ou de désorientation associée aux méthodes de déplacement traditionnelles telles que la marche, elle n’est pas réaliste et diminue la qualité de l’immersion de l’utilisateur.

Pour avoir une sensation de déplacement réaliste et d’immersion parfaite, il faut avoir recours à des périphériques de suivi de mouvement. Plutôt que rester en place ou de se déplacer en utilisant les contrôleurs de jeu du casque, la déambulation en VR vise à se mouvoir naturellement dans l’environnement virtuel.

Déambulation en VR : défis à relever

La déambulation en réalité virtuelle présente plusieurs défis majeurs à relever.

Le premier d’entre eux est bien entendu la qualité de l’immersion. L’un des principaux objectifs de la VR est en effet de créer une expérience immersive qui donne l’impression d’être vraiment dans un autre environnement. Une déambulation non naturelle ou maladroite rompt l’immersion et diminue la qualité de l’expérience. Idéalement, pour une expérience vraiment immersive, la déambulation en VR doit être naturelle voire imiter la manière dont nous nous déplaçons dans le monde réel.

Le second défi est le décalage entre la perception visuelle du mouvement en VR et la potentielle absence de mouvement physique réel qui peut provoquer une forme de mal des transports. On parle de « mal de simulateur » ou de cyber-mal des transports (cyber-sickness en anglais) pour décrire les symptômes tels que nausées, étourdissements et maux de tête que certaines personnes ressentent lorsqu’elles utilisent des casques de réalité virtuelle. Plusieurs études ont été menées pour comprendre les mécanismes à l’origine du phénomène de ce « mal du simulateur » et proposer des solutions, comme l’utilisation de systèmes de déambulation ou la manipulation de la vision périphérique.

Enfin, les dispositifs de déambulation en VR doivent résoudre les problèmes de sécurité (les utilisateurs peuvent trébucher sur des objets réels, heurter des murs ou des personnes, …) ; pouvoir s’intégrer dans un espace limité (les utilisateurs doivent explorer de grands environnements virtuels tout en restant dans un petit espace réel) et être accessibles au plus grand nombre (personnes âgées, à mobilité réduite,…).

La déambulation VR : Un sujet de recherche constant

Depuis une dizaine d’années, des chercheurs et des entreprises du monde entier travaillent sur ces défis pour améliorer la déambulation en VR. Plusieurs techniques ont été développées telles que :

  • Systèmes de déambulation omnidirectionnelle: ils permettent aux utilisateurs de se déplacer dans toutes les directions sans avoir à changer leur orientation physique
  • Systèmes de déambulation basés sur la marche réelle: ils permettent aux utilisateurs de marcher sur place pour se déplacer dans l’environnement virtuel
  • Systèmes de déambulation basés sur la position: ils permettent à l’utilisateur de se déplacer dans un environnement de réalité virtuelle en utilisant les mouvements du corps capturés par des capteurs de position

Sur le plan économique, les systèmes de déambulation en réalité virtuelle permettant de se déplacer dans un environnement virtuel de manière naturelle et réaliste auront sans nul doute un impact significatif sur l’industrie du jeu vidéo ou encore la formation professionnelle. Cela permettrait en effet une meilleure acceptation par tout un chacun qui n’aurait plus à faire l’apprentissage de la téléportation.

Déambulation – Virtuix Omni One

La société Virtuix (société américaine basée au Texas) propose son dispositif de déambulation « Virtuix Omni One » qui est un tapis roulant omnidirectionnel conçu pour permettre aux utilisateurs de se déplacer naturellement et confortablement dans des environnements de réalité virtuelle. Il est équipé d’une ceinture qui permet de suivre les mouvements de l’utilisateur et de les traduire en mouvements dans le monde virtuel.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis Virtuix Omni One

Avantages Inconvénients
Offre une expérience de déambulation immersive en VR Coût relativement élevé (environ 1800€)
Possibilité de déplacement omnidirectionnel Encombrant et nécessite un espace dédié
Utilisation de chaussures spéciales pour une meilleure sensation de marche Nécessite un temps d’apprentissage pour une utilisation optimale
Possibilité de s’asseoir et de se lever facilement grâce à une plateforme pivotante N’est pas adapté pour les personnes ayant des problèmes de mobilité
Propose un système de contrôle des mouvements pour une expérience plus fluide –

Facile à installer et à utiliser à domicile

Peut entraîner une fatigue musculaire et des courbatures après une longue utilisation

Déambulation – Kat Walk C2

KatVR, start-up chinoise Kat VR, basée à Hangzou, propose son dispositif de déambulation « Kat Walk C2 », plateforme de déambulation omnidirectionnelle qui permet aux utilisateurs de marcher, courir, sauter et s’accroupir en VR. Le dispositif se compose d’une plateforme circulaire équipée d’un harnais de sécurité, qui est relié à un support central permettant à l’utilisateur de se déplacer librement dans toutes les directions. Les capteurs de mouvement intégrés à la plateforme permettent de suivre les mouvements du corps de l’utilisateur, tandis que les capteurs de pression intégrés dans la surface de la plateforme enregistrent les mouvements des pieds de l’utilisateur.

KAT VR figure parmi les lauréats 2023 de l’IF Design Award, prix du design industriel de renommée internationale. KAT WALK C 2 s’est démarqué grâce à son design créatif et la qualité de l’expérience immersive offerte.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis Kat Walk C2

Avantages Inconvénients
Dispositif de déambulation omnidirectionnelle, permettant une liberté de mouvement à 360 degrés Le système de harnais peut être gênant et inconfortable pour certaines personnes.
La plate-forme de mouvement est légère et compacte, offrant une expérience plus immersive sans prendre trop de place Nécessite une certaine courbe d’apprentissage pour se familiariser avec le dispositif de déambulation
Peut être utilisé avec des accessoires tels que des armes virtuelles pour des expériences de jeu plus immersives

Déambulation – Infinadeck Experience Platform

La société californienne Infinadeck a créé son dispositif « Infinadeck Experience Platform », système de déambulation omnidirectionnel qui permet aux utilisateurs de marcher dans toutes les directions sans quitter la plate-forme. Le système se compose d’une plate-forme de déambulation équipée de tapis roulants à mouvement libre, ainsi que d’un harnais qui permet à l’utilisateur de marcher ou courir dans toutes les directions, en toute sécurité.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis Infinadeck Expérience Platform

Avantages Inconvénients
Possibilité de déplacements dans toutes les directions sans limitation Bruit de fonctionnement potentiellement gênant pour les utilisateurs et l’environnement
Conception robuste pour une utilisation intensive en entreprise Encombrement important nécessitant un espace dédié pour son installation
Système de détection de la position et de la direction de déplacement très précis Utilisation limitée aux seuls mouvements de déplacement, sans la possibilité de courir ou de sauter
Possibilité de personnaliser la plateforme en fonction des besoins de l’utilisateur Nécessité d’un certain temps d’adaptation pour les utilisateurs débutants
Interface utilisateur intuitive pour un contrôle facile du mouvement

Déambulation – Virtualizer ELITE 2

Le Virtualizer ELITE 2 est un dispositif de déambulation en réalité virtuelle basé sur la marche réelle fabriqué par la société autrichienne Cyberith. Le Virtualizer ELITE 2 permet une liberté de mouvement complète : l’utilisateur peut se déplacer dans toutes les directions en marchant, courant ou sautant. Le dispositif est équipé de capteurs qui suivent les mouvements des pieds de l’utilisateur et transmettent les données à un ordinateur pour les synchroniser dans l’environnement virtuel.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis Virtualizer ELITE 2

Avantages Inconvénients
Utilise la marche naturelle comme système de déplacement, offrant une immersion plus réaliste dans l’environnement virtuel Nécessite un espace assez grand pour l’utilisation
Prend en charge la réalité virtuelle et la réalité augmentée Assez volumineux et difficile à ranger
Possède des capteurs de mouvement pour suivre les mouvements du corps et des pieds Prix plus élevé (+ de 4000€)
Permet de faire des pas dans toutes les directions, offrant une grande liberté de mouvement Peut nécessiter une période d’apprentissage pour s’habituer à la marche sur le tapis de déambulation
Fournit des poignées pour l’équilibre et la stabilité, sécurisant l’utilisateur et dispose d’un siège amovible pour plus de confort lors des sessions prolongées Le port du harnais peut être inconfortable pour certains utilisateurs

Déambulation – Cybershoes

Lancées en 2018 via une campagne de financement participatif sur Kickstarter, les Cybershoes, accessoire de réalité virtuelle de la jeune pousse autrichienne du même nom, sont des dispositifs de déambulation basés sur la marche réelle. Les utilisateurs portent les Cybershoes (sorte de surchaussures) à leurs pieds puis s’assoient sur une chaise de bureau et glissent leurs pieds sur le sol comme s’ils marchaient. Les chaussures sont équipées de capteurs de mouvement qui enregistrent direction et vitesse, informations transmises à l’ordinateur pour synchroniser le mouvement du personnage en réalité virtuelle.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » des Cybershoes (Référence : internet)

Avantages Inconvénients
Un design compact et léger qui le rend facile à utiliser et à ranger Un système de déambulation limité qui ne permet pas la déambulation omnidirectionnelle
Une approche abordable par rapport aux autres systèmes de déambulation : : environ 350€ à l’achat Nécessite une chaise ou un tabouret pour s’asseoir
Une compatibilité avec la plupart des casques de réalité virtuelle Le mouvement continu des pieds peut finir par fatiguer l’utilisateur
Un système de déplacement fluide et précis qui utilise la marche naturelle de l’utilisateur Nécessite un tapis spécial pour protéger les sols et les chaussures de l’utilisateur
Une expérience de jeu immersive et réaliste qui permet aux utilisateurs de se sentir vraiment dans le monde virtuel.

Déambulation – StriderVR

Le StriderVR est un dispositif de déambulation basé sur la marche réelle conçu par des chercheurs de Düsseldorf. Il permet de marcher, courir, sauter et se baisser dans une expérience de réalité virtuelle. Il utilise un tapis de course circulaire, un harnais de sécurité et des capteurs de mouvement pour permettre une immersion complète du joueur. Les mouvements du joueur sont capturés par les capteurs de mouvement placés sur le harnais et sont traduits dans le jeu.

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Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis StriderVR (Référence : internet)

Avantages Inconvénients
Le StriderVR est basé sur la marche réelle, ce qui permet une expérience immersive et réaliste Le StriderVR est assez cher par rapport à d’autres dispositifs de déambulation, ce qui peut être un frein pour les utilisateurs potentiels (environ 2250€ en 2021)
Il utilise un système de capteurs pour suivre les mouvements du corps de l’utilisateur et les traduire en mouvements en jeu, ce qui offre une grande précision de mouvement. Le dispositif nécessite un espace de jeu dédié et suffisamment grand pour pouvoir bouger librement, ce qui peut être un défi pour certains utilisateurs.
Il est compatible avec une grande variété de jeux et de plateformes Comme il est basé sur la marche réelle, le StriderVR peut être fatigant pour les utilisateurs qui ne sont pas habitués à marcher sur de longues périodes.
Le StriderVR est facile à assembler et à utiliser, avec une interface utilisateur intuitive pour régler les paramètres et les calibrations Le dispositif peut ne pas être adapté aux personnes ayant des problèmes de mobilité ou des handicaps, car il nécessite une certaine agilité et une bonne condition physique.
Le dispositif est compact et portable, ce qui permet un stockage facile lorsqu’il n’est pas utilisé Certains utilisateurs ont signalé des problèmes de stabilité et de glissement lors de l’utilisation du StriderVR, en particulier sur des surfaces glissantes.

L’expérience Audace : le Kat Walk Mini pour « Bridgestone »

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Bridgestone a sollicité Audace pour concevoir un dispositif novateur en réalité virtuelle : un simulateur de fabrication de pneus. Ce dispositif offre plusieurs avantages tels qu’une formation aux gestes techniques des opérateurs de ligne avant leur prise de fonction sans impacter leur productivité, une sécurité optimale, une expérience progressive et non stressante pour les nouveaux employés sans expérience industrielle (reconversion ou jeunes) et une possibilité de former un groupe plus diversifié, notamment des femmes.

Audace a reconstitué sept machines-outils complètes à l’échelle 1:1 pour créer une expérience de formation aussi proche que possible de la réalité. Dans cette « usine digitale » entièrement simulée, les apprenants peuvent s’exercer à maîtriser les gestes techniques nécessaires. Ils ont uniquement besoin d’un casque de réalité virtuelle pour se former. Pour faciliter leurs déplacements dans l’usine virtuelle, le dispositif est associé à un tapis de déambulation. C’est le tapis KatWalk Mini qui a été choisi.

Tableau de comparaison « Pour & Contre » du tapis KatWalk Mini (Référence : Audace)

Avantages Inconvénients
Assemblage des pièces pour créer le dispositif Utilisation du logiciel du fabriquant
Calibration du système avec la documentation fournie Difficulté au départ pour les mouvements sur celui-ci
Mise en place rapide côté développement

Temps de mise en place d’un nouvel apprenant sur le simulateur

Rapidité de contact avec les fabricants par Whats App
Prise en compte des mouvements dans la simulation réaliste

Conclusion

Depuis 10 ans, la déambulation en réalité virtuelle a beaucoup progressé. Les dispositifs de déambulation basés sur la position, la marche réelle ou omnidirectionnelle offrent des expériences immersives variées pour les utilisateurs. En 2023, des marques telles que Virtuix, Kat Walk, Infinadeck, Cybershoes et StriderVR proposent des dispositifs de déambulation qui répondent correctement aux différents besoins des utilisateurs. Néanmoins, les enjeux de l’immersion idéale sont tels que la technologie de déambulation en réalité virtuelle continue d’évoluer rapidement, avec de nouvelles innovations et améliorations constantes. Les développeurs explorent des solutions pour rendre l’expérience toujours plus réaliste, intuitive et immersive.

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