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Les technologies immersives sont catégorisées par un groupe de sigles (XR, AR, VR, MR...) qui peut prêter à confusion pour les néophytes (et parfois même pour les experts). Il faut ensuite encore y rajouter des termes comme lunettes connectées (smart glasses) ou ordinateur spatial (spatial computer).
Conseil 3D vous a préparé un guide simple et rapide pour comprendre ces technologies et identifier celle qui répond le mieux à vos besoins.
La réalité virtuelle – ou Virtual Reality en anglais – se réfère au visionnage immersif d’un environnement simulé. Cela passe typiquement de nos jours par un casque composé d’écrans placés devant les yeux et de lentilles qui donnent l’illusion qu’on voit une scène de loin. On parle de « casque VR » ou plus rarement de « visiocasque ». Le terme anglais « HMD », pour head-mounted display (littéralement écran accroché sur la tête) est aussi courant parmi les spécialistes. De nombreuses marques existent mais les plus sérieuses sont :
Meta Quest 3
Varjo XR-4
HTC Vive Pro 2
Historiquement, des salles équipées de projecteurs (CAVE) ont existé pour cet usage, et des écrans à affichage stéréoscopique sont parfois encore appelés de la sorte. Néanmoins c’est devenu marginal.
Utilisée notamment pour la formation, l’événementiel, la revue de conception et le design collaboratif, la réalité virtuelle est une technologie éprouvée, mais qui connaît encore une progression régulière des capacités des casques depuis 2014. Meilleure résolution, meilleures lentilles, casques fonctionnant sans fil voire sans avoir besoin d’une connexion à un ordinateur, les progrès sont nombreux. Ses bénéfices sont prouvés par rapport à la visualisation sur écrans 2D : meilleure concentration, capacité d’observer des éléments sous toutes les coutures, apprentissage par le geste et en condition avec meilleure rétention, etc.
La réalité virtuelle est notamment très utilisée dans l’automobile, l’aéronautique, la santé et la construction navale.
La réalité augmentée (RA) – ou Augmented Reality (AR) dans la langue de Shakespeare – désigne le fait d’augmenter votre vision et votre ouïe sans vous couper du monde qui vous entoure. Concrètement, vous allez donc voir des informations se juxtaposer au monde réel. Cela peut aller de quelques lignes de texte lisibles en transparence jusqu’à des modèles 3D complexes et interactifs qui, dans les cas les plus avancés, peuvent même réagir à leur environnement réel (lumière ambiante, obstruction, etc.).
Il existe de nombreux matériels capables de faire de la réalité augmentée sous une forme ou une autre. Un smartphone ou une tablette le permet par exemple en utilisant la caméra dorsale pour filmer ce qui vous entoure et l’écran pour le montrer en y rajoutant des éléments virtuels. On parle de « video passthrough » en anglais. Plus rares, des projecteurs peuvent être utilisés sur des postes de travail en usine pour afficher des éléments sur des pièces (points de perçage par exemple). Et puis il y a bien évidemment les lunettes et casques.
AR avec iPad
Vidéo Mapping Notre-Dame
Il existe fondamentalement deux approches pour la réalité augmentée lorsqu’on porte un appareil au visage. Soit des images sont projetées sur un verre transparent, soit, comme avec les tablettes, des caméras filment l’environnement et le retransmettent sur des écrans. Elles ont chacune leurs avantages et leurs inconvénients.
Lorsque l’on projette une image sur un verre transparent (ou plus souvent semi-transparent), on parle en anglais d’appareil « optical see-through ». C’est ce que propose Microsoft avec ses casques HoloLens, mais aussi Magic Leap, Vuzix, Snapchat Spectacles 5 et bien d’autres.
HoloLens 2
Snapchat Spectacles 5
L’intérêt principal est qu’il n’y a aucune latence entre l’utilisateur et le monde réel, et que si l’appareil arrête de fonctionner il ne se retrouvera pas coupé de la réalité. La contrepartie est que les technologies d’affichage actuelles ne permettent qu’une faible luminosité et un champ de vision limité à environ 50° en diagonale.
Les grandes entreprises américaines comme Meta et Apple investissent beaucoup d’argent en R&D pour faire progresser l’état de l’art, mais il faudra plutôt compter sur la fin de la décennie pour les solutions « next generation ».
L’autre forme de réalité augmentée utilise un casque de réalité virtuelle de type Meta Quest 3, Pico 4 ou HTC Focus Vision. Si ce dernier est équipé de caméras frontales de bonne qualité, il suffit qu’il affiche l’environnement réel de l’utilisateur pour que l'on puisse parler de réalité augmentée. Comme pour les tablettes, il s’agit de « video passthrough ».
Les avantages sont nombreux par rapport aux dispositifs utilisant du verre transparent : le champ de vision est beaucoup plus large, allant au-delà de 110° en diagonal, la résolution d’affichage est plus élevée, la fréquence de rafraîchissement également (60 à 90 Hz contre 30Hz), il n’y a pas de problème de luminosité, les casques VR ont souvent aussi plus de puissance de calcul...
Il y a aussi la question du coût, puisque dans le cas d’un Meta Quest 3 on parle d’environ 500 euros avec deux contrôleurs. Même les casques s’adressant strictement aux professionnels s’arrêtent aux alentours de 1000-1500 euros, sauf exceptions.
Pico 4 Ultra
HTC Vive Focus Vision
Les inconvénients sont l’effet d’enfermement que certains utilisateurs peuvent ressentir avec certains types de casques et qui peut s’avérer rédhibitoire pour eux. Il y a aussi l’absence de vision périphérique si le casque n’est pas ouvert sur les côtés, et le risque potentiel d’avoir une latence dans la vision ou une panne et d’être brièvement dans le noir (le temps d’enlever l’appareil). Cela peut être bloquant en milieu industriel (sur le shop floor par exemple).
En périphérie de tous les appareils cités ci-dessus on trouve ceux qui se portent sur la tête mais n’ont pas forcément de capacités d’affichage avancées, brique essentielle des appareils « XR ». On peut citer par exemple les casques dotés d’une caméra et d’un petit écran statique pour faire de la téléassistance avec des experts à distance. Très utilisés en milieu industriel, ils sont robustes et relativement peu coûteux, mais ne sont pas à proprement parler des casques de réalité augmentée. Les marques RealWear et Vuzix proposent des lunettes adaptées à un usage professionnel.
Même chose pour les lunettes type Ray-Ban Meta, qui sont équipées d’une caméra et d’écouteurs intégrés mais n’ont pas d’écran. Troisième exemple, les lunettes du fabricant chinois Xreal avec son dernier modèle Xreal One Pro, qui fait office de « home cinéma portable » en affichant l’équivalent d’un grand écran à une distance fixe. Elles affichent leur image par réalité augmentée, mais n'intègre pas de tracking de l'environnement. Le tracking de l'utilisateur progresse mais est limité à 3 degrés de liberté (3 DoF), c'est à dire qu'en position assise l'utilisateur peut ancrer l'écran virtuel à une position précise de son champ de vision mais ne peut pas se déplacer dans l'espace. Les cas d’usage sont aujourd'hui plus limités si l'utilisateur doit se déplacer lorsqu'il porte les lunettes.
Rayban Meta
Xreal One Pro
Avec l’essor de l’intelligence artificielle, les lunettes connectées comme les Ray-Ban Meta commencent à intégrer des capacités avancées, telles que l’assistance vocale IA et la reconnaissance d’objets en temps réel. À l’avenir, ces dispositifs pourraient analyser l’environnement pour proposer des interactions encore plus intelligentes et contextuelles.
Le terme "réalité mixte" (Mixed Reality - MR) peut avoir plusieurs significations selon le contexte.
Au départ, il était utilisé pour décrire un continuum entre le monde réel et le monde virtuel :
Cette définition de la réalité mixte ne correspond plus aujourd’hui à l’usage principal qui est fait du terme. Des entreprises comme Microsoft et Magic Leap s’en sont saisies au lancement de leurs casques respectifs pour différencier les capacités avancées de réalité augmentée (capture de l’environnement et suivi des objets s'y trouvant, affichage d’objets 3D complexes avec lesquels on peut interagir et qui ne disparaissent pas quand on ne les regarde plus) dont ils disposaient de celles rudimentaires d’appareils comme les Google Glass, qui s’apparentent plus à des « smartglasses », ou lunettes connectées.
Apple Vision Pro
Lynx R1
Un autre usage a depuis vu le jour, qui sert à désigner spécifiquement les casques de réalité virtuelle pouvant faire de la réalité augmentée. L’idée est de les dissocier plus facilement des casques AR utilisant du verre transparent. C’est par exemple l’usage qu’en font la plupart des fabricants de casque comme Apple, la pépite française Lynx ou Meta, même ces entreprises inclus les expériences de réalité virtuelle lorsqu’elle parle de « MR ». Il s’agit aujourd’hui de l’utilisation la plus courante du terme. Néanmoins, pour éviter les malentendus, il est préférable de bien vérifier à quoi le terme fait référence lorsque vous le rencontrez.
Peu courant en français, ce concept est beaucoup plus courant en anglais sous sa forme abrégée : XR. Sa signification exacte n’est pas très claire car deux écoles de pensée s’affrontent : eXtended Reality d’un côté (qui donne réalité étendue) et xR de l’autre, le ‘x’ pouvant être remplacé au choix par A/V/M et signifiant donc tout type de réalité. En bref, XR se veut un terme chapeau qui englobe toute forme de technologie immersive. Il est privilégié par plusieurs entreprises, dont Qualcomm.
En anglais, l’appellation « spatial computing » est née d’une volonté de réunir toutes les technologies immersives sous un même chapeau avec un terme à la connotation plus technique, se focalisant sur la perception de l’environnement et l’affichage 3D. Ce rival de « XR » n’a pas connu grand succès, mais il a été coopté par Apple lors de la sortie de son Apple Vision Pro afin de se démarquer de la concurrence. Décrit comme un « ordinateur spatial » en français, il s’agit en fait ni plus ni moins d’un casque de réalité virtuelle bardé de capteurs et qu’Apple a conçu en priorité pour un usage de réalité augmentée par video passthrough. On pourrait donc parler de casque de réalité mixte, mais Apple tient à sa différence. On notera qu’en français le terme peut prêter à confusion puisque « ordinateur spatial » pourrait aussi très bien décrire les machines à bord de la station spatiale internationale !
Les technologies XR évoluent rapidement et s’adaptent à des besoins variés, que ce soit en formation, marketing, maintenance ou conception de produits.
