Seamless-walk le tapis intelligent pour se déplacer en réalité virtuelle sans équipement et plus naturellement.

Seamless-walk le tapis intelligent pour se déplacer en réalité virtuelle

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Les chercheurs de l’Institut des sciences et technologies de Gwangju, en Corée, et du MIT CSAIL ont mis au point le Seamless-walk, un système de locomotion VR basé sur les pieds qui offre une expérience naturelle et confortable pour des applications dans les jeux VR et les soins de santé.

Le système est évolutif et offre une bonne précision grâce à un tapis équipé de capteurs, ce qui ouvre la voie à des applications ou des jeux en réalité virtuelle.

Les solutions actuelles de déplacements en réalité virtuelle

L’immersion avec un casque de réalité virtuelle est déjà très efficace pour la vue et l’ouïe. On commence à voir des produits pour retrouver le sens du toucher avec le retour haptique des manettes ou des gants. Mais, pour nous déplacer dans un monde virtuel, nous continuons à utiliser le joystick des manettes, ou par téléportation sous forme de petit bond d’un point à un autre.

Pour ceux qui jouent assis, il est aussi possible d’utiliser des chaussures à roulettes qui permettent de patiner sur place. Ces mouvements permettent de bouger en VR en restant sur place. L’idée et les produits fonctionnent, mais ici encore rien de très naturel et pas vraiment immersif.

Autre solution plus évoluée, les tapis de courses omnidirectionnelles qui permettent de courir. J’ai le modèle Kat Walk C2 chez moi et même si le concept est efficace, il n’est toujours pas totalement naturel, il nécessite des chaussures spéciales, prends de la place et coûte plus de 1200 €, de plus tous les jeux ne sont pas compatibles.

Également possible, l’ajout de capteurs pour assurer le suivi des jambes en VR. Mais ici, si le suivi du corps entier est possible, il faudrait pouvoir se déplacer dans un espace réel identique à l’espace du jeu. Donc très difficile à mettre en place, sauf si vous avez 100 m² de disponibles chez vous.

Seamless-walk pour se déplacer naturellement en VR

Le Seamless-walk est donc censé offrir une expérience de locomotion plus naturelle et plus confortable sans nécessiter l’utilisation d’un équipement de marche ou de capteurs pour suivre la position de votre corps.

Kyung-Joong Kim, professeur associé au GIST, a détaillé le développement du système de locomotion VR : “ Lorsque nous avons commencé à collaborer avec le MIT, ils ont introduit un nouveau capteur intéressant appelé “ tapi intelligent ”. Selon nous, il s’agissait d’une grande opportunité et d’un défi pour nous, car il n’avait pas été développé pour une application spécifique. Nous voulions donc faire quelque chose de pratique et d’intéressant avec ce capteur et notre technologie d’intelligence artificielle ”.

En conséquence, nous avons décidé de développer un contrôleur de jeu VR avec le capteur de “ tapis intelligent ” qui serait utile dans les jeux VR ” La “ marche sans couture ” a des applications potentielles immédiates et à long terme.

” À long terme, nous pensons que notre technologie pourrait être utilisée dans le domaine des soins de santé. Seamless-walk” n’est pas seulement une manette de jeu VR, mais aussi une méthode de reconnaissance et d’analyse de la démarche ”, explique le Dr Kim.

De simples capteurs de pression au sol pour vous localiser !

Seamless-walk fonctionne de la manière suivante : le tapis intelligent capture en temps réel les empreintes de pression du pied à haute résolution lorsque l’utilisateur se déplace, en mesurant la pression appliquée par le biais des changements de résistance.

Les informations sur les empreintes sont ensuite introduites dans un modèle d’apprentissage automatique qui extrait les points de pression les plus forts à l’aide d’une technique appelée “ K-means clustering ”.

Dans cette méthode, les points de pression sont divisés en deux groupes, correspondant aux pieds gauche et droit de l’utilisateur. À partir de ces groupes, la direction du corps de l’utilisateur et les intervalles entre les pieds sont ensuite extraits afin d’estimer l’angle et la vitesse de déplacement.

De plus, Seamless-walk possède une structure modulaire qui permet une installation évolutive et peu coûteuse d’une plateforme de détection tactile.

Premiers tests positifs du Seamless-walk

L’équipe a effectué des tests sur 80 personnes utilisant Seamless-walk dans un jeu d’exploration d’un monde virtuel en 3D, démontrant que la nouvelle technologie du système garantit une expérience immersive, naturelle et confortable. Dans le même temps, il ne compromet pas l’expérience globale de la VR, surpassant les méthodes de locomotion existantes.

” À l’avenir, nous prévoyons d’ajouter des fonctions d’analyse de la marche plus détaillée au système actuel. Cela permettrait d’améliorer notre système de capteurs et d’analyse de la démarche afin d’assurer la détection des chutes et la surveillance de la santé d’une manière confortable sans porter atteinte à la vie privée. ” “ Cette méthode pourrait également être utilisée dans les salles de sport pour surveiller la démarche des utilisateurs sur le tapis roulant ou pour vérifier leur équilibre pendant les exercices de musculation ”.

Mon avis sur le Seamless-walk

Pour moi, le système est intéressant car toute la technologie est intégrée dans un accessoire discret qui ne prend pas de place. Le fait d’avoir un tapis intelligent qui analyse nos mouvements de pieds pour les convertir en déplacement est une bonne idée.

Cependant, cette solution nécessite de marcher ou courir sur place pour reproduire une marche ou une course. J’ai déjà utilisé ce type de mouvements avec mon casque VR (happy run) pour faire un footing en réalité virtuelle. Hélas, j’ai eu pas mal de douleurs aux genoux le lendemain. J’ai donc un doute sur son utilisation prolongée ou répétée. 

Malgré tout, un tapis connecté avec un casque VR pourrait être très utile pour des exercices de rééducation ou pour analyser une voûte plantaire et créer des chaussures ou semelles adaptées à chaque morphologie. Cela fonctionnerait aussi très bien pour un simulateur de boxe ou de musculation comme LiteSport sur une surface de 2 x 2 m ou un jeu comme Eye of the Temple.

La solution la plus immersive reste le free roaming ou déplacement libre, mais il faut un très grand espace libre, idéalement plus de 5 x 5 m. Une méthode hyper réaliste que j’ai eu le plaisir de tester sur 100 m² avec le jeu Spatial Ops.

Ce travail a été publié sous le titre “ Seamless-walk : natural and comfortable virtual reality locomotion method with a high-resolution tactile sensor ” dans Virtual Reality Journal début 2023.