La réalité virtuelle est l'histoire de la formation de la réalité artificielle.

Les technologies de réalité virtuelle d'aujourd'hui sont basées sur des idées qui remontent aux années 1800, presque au tout début de la photographie pratique. En 1838, le premier stéréoscope a été inventé, qui utilisait des miroirs doubles pour projeter une seule image. Cela a finalement évolué pour devenir le View-Master, breveté en 1939 et toujours en production aujourd'hui.

Cependant, le terme "réalité virtuelle" a été utilisé pour la première fois au milieu des années 1980 lorsque Jaron Lanier, fondateur de VPL Research, a commencé à concevoir l'équipement, notamment des lunettes et des gants, nécessaire pour expérimenter ce qu'il appelait la "réalité virtuelle". ”

1837 - le premier stéréoscope

L'ancêtre de toutes les lunettes stéréoscopiques, en particulier le Google Cardboard, peut être considéré comme un appareil développé par Charles Winston en 1837. Le principe de son fonctionnement est douloureusement primitif: deux images plates identiques sont placées à l'intérieur sous des angles différents, à la suite de quoi le cerveau la perçoit comme une image en trois dimensions.

1956 Sensorama

La machine, qui ressemble à un appareil médical pour l'étude du fond d'œil, est en fait l'un des tout premiers écrans 3D au monde. Il est conçu par le professeur Morton Heilig et est conçu pour regarder des vidéos. Ainsi, en fait, le développement de la réalité virtuelle a commencé dans les années 50 du siècle dernier.

À la base, l'appareil était utilisé par les parcs d'attractions, car il permettait de vivre l'expérience d'une immersion dans le monde virtuel, par exemple, de se sentir comme un motard courant à travers New York la nuit, ou d'être "dans la peau" d'un film. personnage. Soit dit en passant, de tels films étaient déjà produits par des sociétés exclusivement pour le «sensorama». En plus de la possibilité de projeter une vidéo stéréoscopique, l'appareil disposait d'un son stéréo, d'un générateur d'énergie autonome, d'un générateur d'odeurs et même d'un siège qui pouvait vibrer en fonction de ce qui se passait sur «l'écran».

1961 Headsight

L'appareil, développé par les ingénieurs de Philco, est devenu le premier produit produit en série dans le domaine de la réalité virtuelle. Le casque a été le premier casque stéréoscopique, ou comme il était alors d'usage d'appeler de tels gadgets, le premier "écran monté sur la tête" (HMD).

Le développement a rapidement suscité l'intérêt des entreprises de médias et des sociétés de sécurité. Grâce à la caméra installée au bon endroit, l'opératrice au casque pouvait observer ce qui se passait autour d'elle. Et grâce à la présence d'un système de suivi magnétique, le casque transmettait les données de mouvement de la tête à la caméra, et il modifiait l'angle de vue en fonction de la rotation de la tête. Ainsi, les journalistes militaires pouvaient observer ce qui se passait dans les points chauds, ce qu'on appelle « autour d'eux », sans la moindre menace pour leur propre santé.

Je tiens également à mentionner que le créateur de Sensorama, Morton Heilig, ne s'est pas limité à un seul appareil et 4 ans plus tard, c'est-à-dire qu'en 1960, il a commencé à développer son propre casque VR. Malheureusement, en raison de la perte de confiance et d'intérêt des investisseurs, l'appareil n'a pas eu le temps d'être mis en vente, mais, heureusement, il a été breveté. Il ressort des dessins que le casque prévoyait l'utilisation d'objectifs avec un angle de vision de 140 degrés, d'écouteurs stéréo et même d'une buse spéciale pour simuler le vent et simuler les odeurs, similaire à Sensorama.

1968 - "L'épée de Damoclès"

Le système Sword of Damocles, ou en russe - l'épée de Damoclès, a été développé par des employés du Lincoln Laboratory du Massachusetts Institute of Technology. Le gadget avait une particularité : les développeurs ont appris à l'appareil, outre la possibilité de diffuser une image stéréoscopique et la fonction de suivi de mouvement dans l'espace, de superposer également des infographies sur une vue du monde réel. C'est, en fait, c'est le premier casque de la famille de réalité augmentée.

Pour ceux qui ne connaissent peut-être pas les différences entre ces technologies, je vais vous expliquer : la VR (réalité virtuelle) est une immersion complète d'une personne dans un environnement simulé par ordinateur, et la RA (réalité augmentée) est une technologie permettant de combiner des objets du virtuel monde avec le vrai. Il existe également un tel terme MR (Mixed Reality). L'essence de cette technologie est d'amener des objets virtuels dans le monde réel, où il sera impossible de distinguer un objet virtuel d'un objet réel. Un peu plus tard, nous parlerons des appareils MR dans cet article.

Revenons à l'épée de Damoclès. Une implémentation similaire de la projection d'objets 3D sur des lentilles a été réalisée à l'aide d'un programme informatique spécial. Il stockait de nombreuses images bidimensionnelles d'un objet 3D sous différents angles. Ils ont été montrés au spectateur dans un certain ordre en fonction de la position de la tête.

Dans la vidéo, on peut voir une démonstration du travail des points en utilisant un simple cube comme exemple :

Comme la plupart de ces appareils, la première version des lunettes était encombrante et ne permettait pas de se déplacer librement dans la pièce.

La deuxième version est devenue beaucoup plus compacte et plus légère, depuis que les capteurs à ultrasons ont commencé à être utilisés comme capteurs pour suivre les mouvements au lieu des capteurs magnétiques.

1980 Robinet pour les yeux

Le développeur de ces lunettes, et peut-être l'ancêtre de tous les appareils électroniques portables, peut être considéré comme un scientifique et ingénieur canadien dans le domaine de la technologie informatique, Steve Mann. Alors qu'il était encore étudiant, le jeune Steve a réussi à assembler son premier ordinateur portable pour travailler avec du matériel de tournage, qui fonctionnait sur la base du processeur MOS Technology 6502. L'ensemble du système pouvait être placé dans un seul sac à dos sur un cadre métallique.

L'affichage a été assemblé à partir d'un viseur à rayons cathodiques de la caméra et avait une résolution de 40 lignes. Tout cela était alimenté par des batteries au plomb.

Depuis lors, Steve a commencé à améliorer l'électronique portable et a acquis une véritable renommée grâce au projet de lunettes de réalité augmentée. En fait, son développement n'était pas très différent de l'épée de Damoclès susmentionnée, mais le plus important réside dans les détails. Mann a réussi à utiliser toutes les possibilités du séparateur de faisceau sur la caméra du casque avec le plus de succès possible, ce qui a permis de montrer l'environnement à la fois pour l'utilisateur moyen à travers le viseur et pour le système travaillant avec la caméra sur le casque afin de superposer des objets virtuels sur la scène en temps réel.

Et en plus de cela, tous les calculs ont été effectués par un ordinateur portable placé dans un sac à dos, ainsi l'ingénieur a pu prouver que les technologies de réalité virtuelle et augmentée n'ont pas à être gênantes et encombrantes.

Je vous recommande de regarder son TED Talk sur ce sujet :

1984 - RB2, premiers contrôleurs VR

Le premier appareil qui vous permet d'interagir avec le monde virtuel a été introduit en 1984. Grâce à la présence de gants spéciaux, faisant office de manette, les deux joueurs ont pu s'immerger totalement dans la réalité artificielle. En plus d'observer, ils peuvent interagir directement avec les objets informatiques directement - les déplacer, les tordre et les retourner, en général, faire presque n'importe quoi avec ce qui se passe sur l'écran du casque EyePhone VR. Malheureusement, l'appareil n'a pas gagné en popularité en raison de son coût, le prix d'un ensemble complet avec tous les contrôleurs était de 100 50 $.Il y avait aussi une option relativement économique pour XNUMX $.

1985 - "Système d'affichage d'environnement virtuel"

Un an plus tard, avec le soutien de la NASA, un casque VR a été lancé, qui en termes de caractéristiques n'est pas très inférieur même aux appareils modernes, et puis il n'avait pas du tout d'égal. Tout d'abord, l'appareil développé était destiné à des fins scientifiques, car grâce à lui, il était possible d'explorer visuellement les surfaces des planètes et d'autres corps spatiaux.

L'écran de l'appareil était à cristaux liquides et avait une dioptrie avec un grand angle de vision, grâce auquel la personne qui s'y trouvait avait une expérience unique d'être dans le monde virtuel.

1990 Virtualité

L'un des premiers systèmes VR pour les jeux a été présenté au monde à Computer Graphics en 1990 par Jonathan Waldern. La première variante (il y en avait deux) était un casque familier avec deux écrans LCD avec une résolution de 276 × 372 pour chaque œil.

La deuxième option était littéralement une véritable machine d'arcade dans laquelle le joueur pouvait interagir avec le volant d'une voiture de course virtuelle, et c'était impressionnant. Malgré un certain succès et la notoriété de Virtuality, ses ventes n'étaient pas impressionnantes. Sur toute l'existence du système, un peu plus de 50 XNUMX exemplaires ont été vendus sur le marché.

En termes de jeux, les titres les plus populaires étaient le jeu de tir Dactyl Nightmare et l'aero-sim VTOL.

1992 - CAVE (première salle de réalité virtuelle)

En 1992, des étudiants de l'Université d'Illion présentent une salle prototype dont les murs servent d'écrans réfléchissants aux images stéréo projetées dessus. Pour pouvoir ressentir l'effet de présence en réalité virtuelle, il fallait porter des lunettes spéciales avec un stéréoscope. Comme prévu, le système disposait d'un contrôleur pour interagir avec les objets VR et d'une technologie permettant de suivre les mains et la tête de l'utilisateur.

Les systèmes CAVE sont encore utilisés par certaines entreprises à ce jour. Fondamentalement, ces domaines sont liés à la conception, à la formation et aux tests d'ergonomie. Contrairement aux lunettes VR, les salles de réalité virtuelle offrent la plus haute qualité d'immersion dans le monde numérique. En général, ce sont des solutions plus sérieuses et professionnelles dans cette industrie.

Les avantages des systèmes CAVE par rapport aux lunettes (HMD) sont une meilleure qualité d'image, un large champ de vision, une faible latence de suivi, la capacité de voir votre corps et, par conséquent, l'absence de perte possible de coordination et de mal des transports.

Mais malgré tous leurs mérites, de tels systèmes ne peuvent pas être appelés systèmes domestiques, car ils nécessitent un investissement important (le coût de tels systèmes peut atteindre plusieurs dizaines de milliers d'euros) pour des périphériques VR spécifiques pour le suivi. Et ils ont également besoin d'un grand espace spécialement désigné pour accueillir tout l'équipement, c'est pourquoi les casques VR sont la meilleure option pour explorer les espaces numériques à usage domestique.

1993 SEGA RV

En 1993, la société bien connue SEGA au CES (Consumer Electronics Show) a annoncé sa vision d'un casque VR. Le prototype d'appareil avait des haut-parleurs stéréo intégrés, deux écrans LCD et un prix de 200 $.

Malgré un gros investissement dans le développement de Sega, l'appareil n'a jamais atteint les rayons des magasins. Selon les déclarations officielles, la société a réussi à atteindre un niveau de réalisme incroyable dans l'image projetée. Par conséquent, le développement et la sortie de l'appareil ont dû être interrompus, car la société craignait que cela n'ait un impact négatif sur la vision du monde des utilisateurs.

1995 Nintendo Virtual Boy

Nintendo, tout comme Sega, a décidé de ne pas rester à l'écart et a sorti une console 32 bits - la Nintendo Virtual Boy. Initialement, on supposait que le casque aurait la capacité de suivre les mouvements de la tête, le son stéréo, mais malheureusement, toutes ces fonctions n'ont pas atteint la sortie et une console VR est apparue sur les étagères des magasins, qui dispose d'un écran monochrome qui n'affiche que des dégradés rouges . À cause de cela, les utilisateurs ont souvent noté une fatigue oculaire rapide et des épisodes de vomissements.

Le casque lui-même était en fait un casque de bureau, car son ergonomie ne permettait pas de le mettre librement sur la tête, ce qui n'ajoutait clairement pas à la facilité d'utilisation.

Il y avait catastrophiquement peu de jeux pour la console, et tous n'étaient fabriqués qu'en rouge et noir. Couplé au fait que le décodeur coûte 180 $, les consommateurs l'ont rapidement oublié. Malheureusement, Gunpei Yokoi, qui était responsable du développement de la célèbre console Game Boy, a été trop rapide pour décider si le Virtual Boy était prêt à être commercialisé.

1999 - VirtuSphere

Le nom VirtuSphere parle de lui-même. Une sphère de trois mètres de diamètre était destinée à être jouée avec des lunettes de réalité virtuelle. S'y étant fermé, le joueur pouvait se déplacer librement, du fait que la sphère elle-même se trouvait sur une plate-forme spéciale avec des roues. Cela lui a permis de tourner dans tous les sens.

Ce niveau d'immersion dans le monde numérique a marqué les investisseurs, mais malheureusement, comme la plupart de ces appareils, VirtuSphere n'a pas trouvé le bon rendement et n'a pas reçu le bon niveau de financement. Les créateurs ont réussi à vendre à temps les derniers exemplaires de leur travail aux musées et aux bases militaires, c'est pourquoi ils ont quand même réussi à ne pas tomber dans le rouge.

Plusieurs autres projets de différentes entreprises ont ensuite été présentés, mais tous comme un seul n'étaient pas rentables, et toute l'attention des développeurs et des consommateurs s'est tournée vers Internet, qui gagnait en popularité. Pourquoi il y a eu une période de calme dans le domaine des technologies de réalité virtuelle et augmentée jusqu'en 2012.

2012 - Oculus RV

S'il n'y avait pas eu le développement rapide des plateformes de financement participatif au cours de cette période, alors peut-être que nous ne savions tout simplement pas qu'un passionné comme Palmer Lucky avec sa vision de la réalité virtuelle moderne, mais nous pourrions complètement oublier une telle technologie.

Heureusement, cela ne s'est pas produit. Il y a exactement six ans, Palmer a créé le programme de collecte de fonds le plus réussi de l'histoire. Son projet a permis de récolter près de 2,5 millions de dollars auprès de 10 XNUMX utilisateurs de la plateforme, permettant le développement de casques de marque pour plusieurs années à venir.

Après la sortie de l'Oculus Rift DK1, la société a immédiatement commencé à développer la prochaine génération de lunettes, en les équipant d'un écran bien meilleur et d'un design ergonomique. Le succès de la deuxième génération a suscité un intérêt accru pour les casques VR de la part des développeurs et des investisseurs.

En 2015, Facebook a acheté la société de Palmer Lucky pour 2 milliards de dollars, ce qui n'a fourni à Oculus que l'avenir et la liberté financière de développer un complexe matériel et logiciel propriétaire et a confirmé l'importance des technologies VR à l'avenir.

Plus tard, leurs versions de lunettes VR ont été présentées par des sociétés telles que Lenovo, HTC et Sony pour la console de marque Playstation. Parlons maintenant un peu des casques de réalité augmentée et mixte.

2013 - Google Glass

Peu avant Microsoft, en février 2013, Google a présenté ses propres lunettes de réalité augmentée. Selon les ingénieurs, les tests des lunettes ont commencé un an avant la sortie et le développement sort encore plus tôt.

L'appareil était contrôlé à l'aide de commandes vocales ou à l'aide d'un écran tactile situé sur le côté droit des lunettes. Les premières versions de l'appareil embarquaient un processeur dual-core Cortex A9 d'une fréquence de 1,2 GHz fabriqué par Texas Instruments, 2 Go de RAM, Wi-Fi, Bluetooth et un récepteur GPS, un accéléromètre, une mémoire permanente de 16 Go unité, un appareil photo de 5 mégapixels, et plus encore un écran projecteur avec une résolution de 640 × 360 pixels et même une batterie qui offre une journée complète d'autonomie en utilisation modérée.

Contrairement à Hololens, l'écran Glass n'occupait que le côté supérieur droit et, sur le plan fonctionnel, les lunettes ne pouvaient afficher que les notifications et les cartes Google Now, qui pouvaient être configurées dans l'application cliente pour lunettes sur un smartphone ou via un service Web. L'appareil n'avait pas de capteur de profondeur, il ne pouvait donc pas balayer l'espace autour de l'utilisateur et, par conséquent, ne pouvait pas placer d'objets numériques dans le monde réel. C'est la différence entre les lunettes de réalité augmentée et mixte, puisque Glass ne pouvait pas utiliser l'environnement comme espace de travail, contrairement à Hololens.

Plus tard, un modèle de lunettes mis à jour a été introduit, avec le double de la quantité de RAM et un magasin d'applications de marque.

En 2015, l'entreprise a annoncé un gel de la production de lunettes, ainsi que le retrait du projet de développement des murs du laboratoire Google X.

2015 - Microsoft Hololens

L'un des tout premiers casques de réalité mixte à succès peut être considéré comme Microsoft Hololens, présenté à la presse en janvier 2015.

La technologie pré-appareil est Kinect, qui a été publiée pour la console Xbox 360. Par conséquent, parmi toute l'équipe de développement HoloLens, il y a un grand nombre de ceux qui travaillaient sur Xbox et Kinect. Le premier lot d'appareils a été mis en vente le 16 mars 2016 pour les développeurs exclusivement pour les États-Unis et le Canada avec un prix de 3 XNUMX $. En raison du fait que le produit n'était pas produit en série, la société a refusé les services des fournisseurs et a été engagés dans leur production de manière indépendante, dans une usine personnelle aux États-Unis. Plus tard, il est devenu possible d'acheter au Royaume-Uni, en France, en Nouvelle-Zélande, en Australie et en Allemagne.

À l'intérieur de l'appareil, nous avons réussi à placer une carte mère sur laquelle se trouve un processeur Intel Atom x32 5 bits, une puce propriétaire distincte chargée du traitement des hologrammes - Microsoft : unité de traitement holographique, unités de mémoire RAM et flash, un processeur graphique et Wi- Modules Fi, bluetooth. Également sur le boîtier, il y avait une place pour les caméras qui scannent l'espace avec un angle de vision de 120 degrés et un système de haut-parleurs.

Surtout, l'appareil a été frappé par le système optique de projection d'images sur des lentilles. Les lentilles sont dotées de microcellules spéciales qui, à leur tour, réfractent les photons émis par un projecteur spécial "moteur de lumière". En gros, les faisceaux de lumière qui en émanent se déplacent entre les couches de lentilles à grande vitesse, ce qui permet de produire des graphismes de haute qualité.

La différence suivante entre Hololens et tous les écrans HMD est qu'ils ne nécessitent pas de connexion à un ordinateur ou à un smartphone pour fonctionner, contrairement au même Oculus Rift ou HTC Vive, puisque les lunettes ont un bloc spécial pour l'informatique et un 16 500 mAh, fournissant 2 -3 heures d'autonomie continue de la batterie.

La réalité virtuelle dans les smartphones

Il convient de rappeler la sensation de Google. En 2014, la société a présenté le casque VR le moins cher pour les smartphones avec un boîtier en carton. L'appareil était destiné à ceux qui veulent juste se familiariser avec le monde de la réalité numérique. Son coût était d'environ 10 à 20 $. Plus tard, des instructions sont apparues où les artisans eux-mêmes, ou à l'aide d'imprimantes 3D, ont fabriqué des appareils similaires pour les smartphones.

En 2015, Samsung a présenté un casque exclusif à sa gamme d'appareils Samsung Galaxy - Gear VR, développé en collaboration avec les maîtres de l'industrie susmentionnés - Oculus. Son coût était d'environ 100 $.

Par conséquent, j'ai le sentiment que les technologies de réalité virtuelle, augmentée et mixte seront de plus en plus étroitement intégrées dans nos vies chaque année, grâce au développement rapide du matériel des smartphones.

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Les équipements de réalité virtuelle modernes sont redevables aux inventeurs pionniers des six dernières décennies, qui ont ouvert la voie à des appareils bon marché et de haute qualité facilement disponibles. Assurez-vous de vérifier les simulateurs de vol VR à l'Institut Franklin pour découvrir l'environnement virtuel par vous-même !