4 prototypes de casque VR présentés par Mark Zuckerberg avec de nombreuses innovations technologiques à venir.

4 prototypes de casque VR dévoilés en vidéo par Mark Zuckerberg

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Le patron de Meta, Mark Zuckerberg vient de publier sur sa page Facebook 4 prototypes de casques VR qui répondent à 4 évolutions produites majeures.

Ainsi, Meta affirme que son objectif ultime avec son matériel de VR est de fabriquer un casque confortable et compact dont la finalité visuelle est « indiscernable de la réalité ».

Meta n’a jamais caché qu’elle investissait des dizaines de milliards de dollars dans ses efforts en matière de réalité virtuelle, dont une grande partie est consacrée à la R et D à long terme par le biais de sa division Reality Labs Research. Apparemment dans le but de faire la lumière sur ce que cet argent permet d’accomplir, la société a invité un groupe de journalistes à s’asseoir pour jeter un coup d’œil à ses dernières réalisations en matière de R et D sur le matériel VR.

Au sein de la division Reality Labs Research de Meta, la société utilise le terme « test de Turing visuel » pour représenter la barre qui doit être atteinte pour convaincre votre système visuel que ce qui se trouve à l’intérieur du casque est réellement réel. Ce concept est emprunté à un concept similaire qui désigne le point auquel un humain peut faire la différence entre un autre humain et une intelligence artificielle.

Pour qu’un casque puisse convaincre complètement votre système visuel que ce qui se trouve à l’intérieur du casque est en fait réel, Meta affirme que vous avez besoin d’un casque qui peut passer ce « test de Turing visuel ».

Quatre défis à relever pour les prochains casques VR selon Meta

Zuckerberg et Abrash ont décrit ce qu’ils considèrent comme quatre défis visuels clés que les casques VR doivent résoudre avant que le test de Turing visuel puisse être passé : varifocale, distorsion, résolution de la rétine et HDR.

Voici en résumé les 4 challenges à relever :

• Varifocale : la capacité de faire la mise au point sur des profondeurs arbitraires de la scène virtuelle, avec les deux fonctions essentielles de mise au point des yeux (vergence et accommodation).
• Distorsion : les lentilles déforment intrinsèquement la lumière qui les traverse, créant souvent des artefacts comme la séparation des couleurs et la nage de la pupille qui rendent l’existence de la lentille évidente.
• Résolution rétinienne : la résolution de l’écran est suffisante pour atteindre ou dépasser le pouvoir de résolution de l’œil humain, de sorte qu’il n’y a aucune trace de pixels sous-jacents.
• HDR : également connu sous le nom de gamme dynamique élevée, qui décrit la gamme d’obscurité et de luminosité que nous expérimentons dans le monde réel (que presque aucun écran actuel ne peut émuler correctement).

Distorsion

En ce qui concerne la distorsion, M. Abrash a expliqué que l’expérimentation de modèles de lentilles et d’algorithmes de correction de la distorsion spécifiques à ces modèles est un processus lourd.

Les nouvelles lentilles ne peuvent pas être fabriquées rapidement, a-t-il ajouté, et une fois qu’elles sont fabriquées, elles doivent encore être soigneusement intégrées dans un casque.

Pour permettre à l’équipe de recherche sur les systèmes d’affichage de travailler plus rapidement sur ce problème, elle a construit un « simulateur de distorsion », qui émule un casque VR à l’aide d’un téléviseur 3D et simule les lentilles (et leurs algorithmes de correction de distorsion correspondants) dans le logiciel.

Cela a permis à l’équipe de résoudre le problème plus rapidement, le principal défi étant de corriger dynamiquement les distorsions des lentilles lorsque l’œil se déplace, plutôt que de simplement corriger ce qui est vu lorsque l’œil regarde au centre immédiat de la lentille.

L’équipe de recherche sur les systèmes d’affichage des Reality Labs a construit des prototypes qui servent de preuve de concept pour des solutions potentielles à ces problèmes.

4 prototypes de casque VR : les technologies d’avenir de la réalité virtuelle

Varifocale : casque VR Half Dome

Half-Dome 1 est un un prototype de 2018 dont la particularité est l’écran varifocal. Celui-ci permet aux utilisateurs de se concentrer sur les objets virtuels aussi naturellement que s’ils faisaient partie de l’environnement physique, contrairement aux casques VR traditionnels. Il en résulte une expérience visuelle plus agréable et plus nette, notamment à courte distance.

Le casque VR se connecte à un PC. Chan a joué à Luckey’s Tale de cette façon et a essayé l’expérience Rift First Contact.

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Il décrit ses impressions comme suit : « La démo a tout simplement fonctionné. J’ai été surpris par la rapidité avec laquelle mes yeux se sont adaptés à la possibilité d’approcher des objets de mon visage et de les voir clairement et au point. Et j’ai été encore plus surpris par la rapidité avec laquelle j’ai commencé à considérer ce nouveau niveau de confort comme acquis. »

Dans l’ensemble, a-t-il dit, l’image était plus confortable, plus nette, et moins éprouvante et fatigante pour les yeux. Vous pouvez voir les détails dans la vidéo ci-dessous. J’ai choisi l’endroit exact pour vous.

Résolution Retina : casque VR Butterscotch

Butterscotch est le premier prototype de Meta avec une « résolution rétinienne ». Il atteint une densité de pixels de 55 PPD avec un champ de vision qui est la moitié de celui du Meta Quest 2. L’appareil autonome atteint une densité de pixels de 20 PPD.

Butterscotch, comme Half-Dome, nécessite un PC. M. Chan a mis le casque de réalité virtuelle et a pu régler le nombre de PPD à l’aide d’une molette pendant sa démonstration et constater les différences de cette manière. Le spectre allait de la densité de pixels d’un Oculus Rift jusqu’aux 55 PPD du prototype Butterscotch.

« Après avoir dépassé 35 PPD, le texte rendu à environ deux mètres était facilement lisible et au PPD maximum, c’était de loin l’image la plus nette que j’ai vue dans un casque. Un tableau oculaire virtuel affiché à l’autre bout de la pièce était parfaitement lisible et clair pour moi », explique M. Chan.

« Ce n’est même pas le texte qui ressortait le plus, j’ai commencé à m’intéresser aux textures des objets de la pièce, à la vivacité des peintures murales ou aux coussins du canapé virtuel, je ne pouvais pas m’empêcher de les regarder. »

Le prototype Butterscotch de Meta a apparemment une résolution de 60 PPD sur la totalité de son champ de vision, mais la société n’a pas expliqué dans quelle mesure la résolution est réduite vers les bords de l’objectif.

HDR : casque VR Starburst

Starburst a été développé pour démontrer le potentiel immersif du HDR – une luminance et un contraste extrêmement élevés.

La luminance d’un écran est exprimée en nits. Le Meta Quest 2 atteint environ 100 nits et un bon téléviseur HDR atteint 1 000 nits. Starburst atteint 20 000 nits et peut donc simuler avec précision des conditions d’éclairage en intérieur ou de nuit.

Mark Zuckerberg pense que le HDR est plus important que la netteté variable ou la résolution rétinienne, du moins lorsqu’il s’agit de réalisme visuel. La réaction de Norman Chan a été de dire « Wow ! ».

Dans la démo, Chan a vu un environnement virtuel avec des sphères sombres et lumineuses. On lui a montré différents niveaux de luminosité : de 100 à 1 000 et 20 000 nits. Plus la luminosité était élevée, plus la source lumineuse semblait réelle.

« Je peux physiquement sentir mon œil s’y adapter lorsque je passe de l’une à l’autre », dit Chan. « Cela semblait plus crédible. Il y avait une crédibilité, même s’il n’était pas nécessaire d’avoir une résolution de la rétine, mais il suffisait de regarder la luminance. Cela crée presque de la profondeur. Les choses semblent plates sur un ordinateur portable ou un téléphone traditionnel. »

Réduction de la taille et du poids : casque VR Holocake 2

Alors que de nombreux prototypes de casques VR de la société sacrifient le poids et la taille afin de prouver ces idées fondamentales, Meta se concentre également sur la réduction radicale du facteur de forme des casques VR. À cette fin, la société a transformé ses recherches sur l’optique holographique pliée en un casque VR réel et fonctionnel appelé Holocake 2.

Ce prototype d’une compacité impressionnante s’attaque aux deux principales limites de taille des casques VR contemporains : la longueur du chemin optique et la largeur des lentilles.

Pour que les lentilles d’un casque VR puissent faire leur travail, elles doivent être placées à une certaine distance de l’écran. Si vous les rapprochez davantage, vous ne serez tout simplement pas en mesure de mettre au point l’image correctement. Mais l’utilisation de l’optique « pancake » (également connue sous le nom d’optique « pliée ») permet de réduire efficacement la distance entre l’objectif et l’écran en « repliant » le chemin sur lui-même et en utilisant la polarisation pour faire rebondir la lumière avant qu’elle n’atteigne finalement l’œil.

Lorsque vous réduisez cette distance, vous commencez à voir que l’épaisseur des lentilles limite encore plus la distance entre l’écran et l’œil. À cette fin, le prototype Holocake 2 utilise des lentilles holographiques nettement plus fines que les lentilles traditionnelles.

Il s’agit essentiellement de films holographiques fins dans lesquels est intégré l’hologramme d’une lentille traditionnelle. Bien qu’elles soient minces, elles manipulent la lumière de la même manière que la lentille plus épaisse dont elles s’inspirent.

La combinaison de lentilles holographiques et d’optiques en forme de crêpe – d’où holo cake – est la clé qui rend Holocake 2 si compact.

« La création de la lentille holographique était une approche novatrice pour réduire le facteur de forme qui représentait une avancée notable pour les systèmes d’affichage VR », explique Meta. « Il s’agit de notre première tentative d’un casque entièrement fonctionnel qui exploite l’optique holographique, et nous pensons qu’une miniaturisation supplémentaire du casque est possible. »

Cependant, il s’agit d’un casque relié à un PC, ce qui signifie qu’il aura besoin d’un volume supplémentaire (calcul et batterie) pour atteindre le facteur de forme autonome que Meta vise. Et malheureusement, selon Meta, Holocake 2 a besoin d’une source de lumière laser pour que ses optiques holographiques fonctionnent bien, et elles n’ont pas encore la taille ou le coût nécessaires pour être mises en œuvre dans un produit réel.

Le projet de casque VR le plus mature : Meta Cambria

Mark Z nous a vraiment régalé avec cette présentation des projets de casque VR. Il a ainsi démontré l’avancement des recherches en cours et c’est plutôt très séduisant.

A court terme, on attend la sortie du prochain casque VR Meta connu sous le nom de Meta Cambria.

Malheureusement, il ne semble pas que toutes les innovations détaillées aujourd’hui soient intégrées au Cambria. En effet, la société indique que la majorité de la technologie présentée ici est loin d’être prête pour sa commercialisation. Et comme le lancement du projet Cambria est prévu pour cette année, Meta n’a pas assez de temps pour exploiter ces innovations.

Pour découvrir toutes les informations sur le prochain casque VR de Meta consultez l’article dédié.

 

 

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