la Réalité Virtuelle
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la Réalité Virtuelle : Etat des lieux La Réalité Virtuelle est une méthode permettant de visualiser et manipuler les objects les plus complexes au moyen d'ordinateurs. Derrière cette définition sommaire se cache une nouvelle discipline informatique qui fait beaucoup fantasmer. D'aucuns la considèrent comme la drogue légale du futur, d'autres comme un nouveau mode de vie ou comme un sujet éculé pour auteurs de science-fiction en panne d'inspiration. La Réalité Virtuelle n'est pourtant qu'une discipline scientifique qui étudie l'ensemble des techniques visant à placer artificiellement un humain dans un environnement généré par un ordinateur. Les applications sont nombreuses en médecine, architecture, éucation ou aérospatiale. La VR (Virtual Reality) a déjà une bonne vingtaine d'années. Son origine remonte aux premières expériences de l'US Air Force en matière de simulateurs de vol et d'instruments de contrôle en vol. L'armée Américaine et la NASA deviennent très vite un vivier où se forment les plus grands spécialistes du domaine. Des pionniers, comme Jaron Lannier, y expérimentent les premiers paysages virtuels manipulés au moyen de gants. De tels gants sont équipés de capteurs qui renseignent l'ordinateur sur la position dans l'espace du porteur des gants. La personne qui évolue dans un monde virtuel le visualise de manière stéréoscopique grâce à deux mini écrans placés en face des yeux au moyen d'un casque. Progressivement, le casque se dote de capteurs renseignant l'ordinateur sur la position et l'orientation de la tête du cybernaute. L'ordinateur fournit en permanence à chaque oeil une image en temps réel calculée en fonction de l'orientation du regard. Les mêmes capteurs sont ensuite appliqués à des combinaisons qui renseignent l'ordinateur sur les moindres gestes et postures des personnes qui les ont revêtues. Mais déjà la Réalité Virtuelle s'attaque aux interfaces du futur. Le Human Interface Technology Laboratory (HITL) rattaché à l'Université de Washington, met au point un microscanner qui projette des images virtuelles directement sur la rétine de l'oeil. Un rayon laser de faible intensité balaie à grande vitesse le fond de l'oeil et y excite les neurones, cônes et batonnets, chargés de la perception des formes et couleurs. D'autres sociétés se penchent sur des connexions directes à même le cerveau. Elles cherchent à dresser une carte corticale de la sensation de toucher et à exciter par le biais d'électrodes les régions du cortex qui y sont associées. L'Université de Stanford a créé une puce de silicium chargée de mesurer les potentiels d'action générés par les neurones. Le chip a été placé avec succès sur un nerf de la patte d'un rat : le nerf en se regénérant crée de nouvelles cellules nerveuses qui se logent dans les trous prévus à cette intention sur le chip, provoquant de la sorte un lien microélectronique entre l'axone du neurone et le bout de silicium. !! Cadre 1 !! 3DO : la console du futur Quand des sociétés aussi importantes que Matsushita, AT&T, Time-Warner, MCA et Electronic Arts unissent leurs capitaux (30 millions de dollars) pour s'attaquer à la console VR de salon, cela fait du grabuge. Le fruit de leur collaboration est annoncé pour fin 93, s'appelle 3DO Interactive Multiplayer et devrait coûter moins de 30000 FB. Panasonic sera le premier à commercialiser cette machine qui sera tout à la fois un ordinateur, une console de jeu, un lecteur CD Rom et une plate forme idéale pour la réalité virtuelle domestique. D'autres constructeurs se disent déjà prêts à produire des machines compatibles moyennant royalties. Le projet est encore très secret et les informations techniques ne filtrent qu'au compte-gouttes. Aux ARM, citoyens 3DO est l'abbréviation de Three Dimensional Optics, une société créée voici deux ans par Trip Hawkins, un ancien responsable d'Apple qui est aussi le fondateur de la société Electronic Arts. C'est aussi le nom de cet appareil révolutionnaire à relier à une télévision. Le processeur central n'est autre que le processeur RISC 32 bits ARM 60. Rappelons qu'ARM (Advanced Risc machines) est cette société crée conjointement par Acorn, Apple et VLSI Technology. Les processeurs ARM équipent déjà les fameuses stations Archimedes et seront à la base du Newton, le «Personal Digital Assistant» que nous promet Apple. Autour de l'ARM60 chargé de la gestion des entrées/sorties, viennent opérer deux moteurs d'animation graphique fonctionnant en parallèle. Leur architecture est jalousement gardée secrète. Tout ce que l'on sait est qu'ils sont implémentés en ASIC et qu'ils ont été créés par AT&T MicroElectronics. Leur performance donne des frissons dans le dos : ils sont capables d'absorber jusqu'à 64 millions de pixels par seconde. Les deux processeurs graphiques sont surtout doués pour la modélisation et le rendu en 3 dimensions : transformation 3D, ombrage et illumination, contrôle de la transparence et applications de texture (texture mapping) sur les objets. En mémoire, les images sont stockées sous forme compressée. Les processeurs graphiques manipulent les images dans un format compressé. La décompression n'a lieu qu'au moment où le processeur extrait l'image de la mémoire centrale pour l'envoyer au périphérique chargé de l'affichage.. Côté son, des puces DSP (Digital Signal Processor) spéciales se chargent de la compression et de l'expansion du son digital dans une qualité équivalent au CD stéréo (44 kHz). Le lecteur CD Rom incorporé supporte 300 Kilos octets par seconde (le double de la norme Multimédia édictée par Microsoft !) et est compatible CD audio, Kodak Photo CD et Video CD Rom. Le lecteur ignore le standard CD-ROM-XA mais sera capable de déchiffrer des animations compressées via le futur standard MPEG II. 70 compagnies, et non des moindres, ont déjà commencé à développer des logiciels : Dynamix (Sierra On Line), Maxis, Ocean, Paramount, Psygnosis, Spectrum HoloByte ou encore Virgin. Et déjà on nous promet des gants, des HMD et des exo-squelettes ! !! Cadre 2 !! AutoDesk CyberSpace Developer Kit Avec les bénéfices engrangés suite au succès mondial du logiciel Autocad, la société AutoDesk a créé dès 1988 un département de recherche consacré à la Virtual Reality. 5 ans plus tard, Autodesk commercialise le Cyberspace Developer Kit (CDK) un ensemble d'outils pour la visualisation et la simulation de mondes 3D. Le CDK consiste en une gigantesque librairie de classes C++ destinées à la création d'applications PC où l'utilisateur interagit en temps réel avec des mondes virtuels 3D. Il consiste en une série d'outils pour la modélisation, l'importation, l'exportation et la création d'objets 3D. Le CDK se veut un complément naturel au logiciel Autodesk 3D Studio et supporte bien entendu les fichiers au format DXF. Le CDK inclut un module spécial chargé de reproduire sur les objets 3D un ensemble de phénomènes et propriétés physiques tels les notions de masse, de densité, de gravité, de friction ou de rebond. Grace à son architecture ouverte, le CDK est «device independent», il supporte un grand nombre de périphériques de la simple souris aux gants ou HMD les plus sophistiqués. Les applications générées avec le CDK peuvent être distribuées en réseau, permettant ainsi le partage d'univers virtuels entre plusieurs stations et utilisateurs. Info Produit Cyberspace Developer Kit 2495 $ Requiert : 386 ou 486 avec 8 MB de mémoire RAM et 80 MB d'espace disque, MS-DOS 3.1 et suivants, compilateur Zortech 386 C++ 3.0 ou Metaware High C/C++ 3.0 plus linker et dos extender Phar Lap. Renseignements : AutoDesk USA Tél 1 415 491 8853 Autodesk Benelux Tél 31 76 710 125 Fax 31 76 710 925 !! Cadre 3 !! LawnMower Man Le film culte !! Illustrations VR03.GIF La naissance de CyberJobe (Courtesy of Angel Studios) + dias du film Avec un titre pareil, littéralement l'homme qui tond la pelouse, il est probable que vous soyez passé à côté d'un des films les plus saisissants des années 90. Même le titre français, le Cobaye, n'est pas assez évocateur du contenu du film. Il s'agit pourtant du premier film à traiter de la Réalité Virtuelle et de ses implications sociales. LawnMower Man s'inspire librement d'une courte nouvelle de Stephen King, le maître absolu du suspense. Le Dr Angelo (Pierce Brosnan) est un éminent scientifique spécialisé dans les mondes virtuels. L'armée s'intéresse d'un peu trop près au potentiel militaire de ses recherches et le Dr Angelo décide de démissionner. Il travaillera désormais seul en utilisant la Réalité Virtuelle comme facteur de développement de l'intelligence humaine. Il réussit à convaincre Jobe Smith (Jeff Fahey), l'idiot du village, de servir de cobaye humain dans le but d'étayer ses thèses. L'expérience est un succès : Jobe, doté au départ du QI d'un enfant de six ans, devient progressivement un être intellectuellement supérieur. Mais au fur et à mesure que croissent ses facultés intellectuelles, Jobe prend son destin en main et échappe jour après jour au contrôle du Dr Angelo. Il commence à abuser du monde virtuel qui l'entoure allant même jusqu'à s'y prêter à d'étonnantes pratiques de CyberSex ! Sa mégalomanie devient très dangereuse lorsqu'il décide d'abandonner à jamais son enveloppe corporelle pour devenir partie intégrante du monde virtuel et contrôler l'ensemble des systèmes informatiques mondiaux. Le Dr Angelo se doit de l'arrêter et plonge lui-même dans cet univers virtuel pour un ultime combat. Le film est bouré d'excellentes images de synthèse réalisées dans les plus grands studios de la Silicon Valley. Une partie des animations 3D est signée par la célèbre société Xaos (prononcez Chaos) basée à San Francisco. L'Angel Studios est responsable des effets spéciaux les plus impressionnants. Déjà remarqué pour sa participation à «Last Starfighter» et «2010», Angel Studios met aussi régulièrement son talent au service de la NASA. La version virtuelle de Jobe, CyberJobe, est le résultat d'une modélisation 3D de l'acteur obtenue à partir d'images scannées. Pour appliquer des expressions humaines sur le visage de CyberJobe, l'acteur est coiffé d'un casque truffé de capteurs électroniques analysant ses moindres mouvements faciaux qui sont reproduits en temps réel sur le visage virtuel. Le film a fait hurler les scientifiques choqués par les libertés qu'ont pris les scénaristes par rapport à la réalité (toute virtuelle qu'elle soit). Brett Leonard, en tant que scénariste, avait de toutes autres préoccupations. «Que va t il se passer dans le domaine des interfaces homme-machine ? Maintenant que nous nous confondons avec ces machines qui élargissent notre champ de conscience et prolongent nos corps, quelles seront les implications sur notre culture ? Un grand mythe s'installe autour de l'impact de l'interface homme-machine sur la culture. Quelle partie aura le dessus ? Qu'en sera t il de l'esprit dans la machine ?» Nous recommandons vivement le film à tous ceux qui se posent les mêmes questions existentielles et à tous les fans de science-fiction. Mais attention, le film est à consommer avec tout le recul nécessaire : le CyberSex ce n'est pas pour demain ! Fiche technique Réalisateur Brett Leonard Producteur Gimel Everett Scénaristes Brett Leonard et Gimel Everett Casting Jeff Fahey, Pierce Brosnan, Jenny Wright Copyright 1992, Allied Vision Lane Pringle Productions !! Cadre 4 Le mouvement cyberpunk streamer Sex, Drugs, Rock and Roll and Computers !! photo du livre neuromancer de William Gibson En même temps que la Réalité Virtuelle, la Californie a engendré un nouveau courant culturel, une contre-culture dont les héros sont les CyberPunks, une espèce de mélange génétique entre le Hacker et le Rocker. Un slogan résume sa philosophie «Sex, Drugs, Rock and Roll and Computers». Le mouvement CyberPunk date du milieu des années 80 et désigne avant tout une nouvelle approche de la science-fiction dans le domaine de la littérature et du cinéma. Son oeuvre phare est «Neuromancer» de William Gibson, couronné en 1985 par les prix Philip K. Dick, Nebula et Hugo. Il décrit un futur proche où les ordinateurs sont omniprésents et se branchent directement sur le système nerveux. Les informaticiens y visualisent directement données et programmes dans le cortex. Le héros en est Case, un hacker qui s'est fait détruire le système nerveux pour avoir tenté de doubler ses employeurs. Sommé de donner une définition du mot CyberPunk, William Gibson se soustrait à la question par une métaphore significative «Quand on a demandé à Jimmy Page ce qu'il pensait du Heavy Metal, il a répondu: je ne l'ai pas appelé comme cela quand je l'ai inventé». Et c'est vrai qu'il en mérite la paternité, lui qui a préfiguré l'utilisation subversise de la technologie, une combinaison détonnante entre le high-tech et la vie dans les bas-fonds. Une de ses phrases résume à elle seule le mouvement cyberpunk «la rue a son propre usage de la technologie». Un autre ouvrage de William Gibson est une des oeuvres clés du mouvement cyberpunk «Agrippa :a book of the dead». Il s'agit d'un court poème qui n'est disponible que sur disquette. Il ne peut être lu qu'une fois : le texte lu est encrypté au fil de la lecture. La disquette est vendue 450 $ et 1500 $ en édition de luxe ! Impossible d'imprimer le texte du poème ou de revenir en arrière. La progression dans le texte le détruit irrémédiablement. Ce qui devait arriver arriva: un cyberpunk a «cracké» l'algorithme de protection et le texte est désormais disponible dans le CyberSpace d'Internet. Ah oui, William Gibson a aussi participé au scénario d'Alien 3. !! Cadre 5 !! La VR pour moins de 10000 FB !! Photo du gant et des lunettes !! La rédaction s'est mis en tête d'aider ses lecteurs à réaliser un système complet de Réalité Virtuelle pour une bouchée de pain. Le coeur du système s'appelle REND386. Il s'agit d'un programme relevant entièrement du domaine public et qui tourne sur des PC équipés de processeurs 386 ou 486. REND386 est un puissant programme de rendu 3D. Il est capable d'animer une scène 3D comprenant 512 polygones à raison de quinze images par seconde soit 7000 polygones par seconde sur un 486/25. Bien sûr, on est loin des performances d'un Silicon Graphics haut de gamme. Rend386 peut facilement être utilisé pour générer les mondes virtuels qui hantent votre imaginaire. Une simple carte VGA suffit pour visualiser les résultats. Mais Rend386 supporte aussi les lunettes 3D les moins chères qui soient, les fameuses lunettes 3D SEGA conçues au départ pour les consoles de jeux du même nom. Un petit montage électronique très simple suffit à connecter les lunettes au port sériel du PC. Une fois ce montage réalisé, Rend386 contient le driver nécessaire pour les lunettes et en activer le mode stéréoscopique. Comme ses grands frères, Rend386 gère des objets 3D constitués de plusieurs segments hiérarchiques. En clair, cela veut dire qu'il est capable de gérer un corps sur lequel s'articule un bras où vient se greffer une main, le tout pouvant recevoir une impulsion cinétique globale. Il contient un modèle d'illumination très efficace et gère aussi les mouvements de rebond. Toutes les sources en langage C sont jointes au programme. Vous pourrez donc assez facilement modifier le programme ou y joindre un driver pour un nouveau type d'écran de visualisation ou un nouvel instrument de manipulation. En standard, Rend386 contient un pilote pour un simple joystick ou pour un Power Glove Mattel. Ce gant, prévu pour les consoles Nintendo, s'attache au choix au port parallèle ou sériel du PC. Il émet des ultrasons en direction d'un capteur relié au PC. Le capteur enregistre quatre degrés de liberté, les positions sur les axes X, Y et Z ainsi que le roulis. Les schémas de montage pour lunettes Sega et gant Mattel sont trop longs à détailler ici. Nous avons donc mis à votre disposition sur les BBS de CM-NET un ensemble de fichiers regroupant toutes les informations nécessaires. REND386A.ZIP 130 KB Démo, sources et exécutables de Rend386 plus montage Power Glove et Sega REND386B.ZIP 210 KB REND386C.ZIP 166 KB Nous y avons ajouté 3 autres utilitaires 3DGV.ZIP 27 KB Visualisation stéréoscopique d'images GIF avec les lunettes SEGA O2GLOV.ZIP 300 KB Librairie C++ pour interfacage du Power Glove PGLOVE.ZIP 78 KB Montage du Power Glove sur port sériel Les programmes ci-dessus ont été regroupés sous la forme d'une disquette 3 pouces et demi haute densité (1,4 MB) disponible auprès de la rédaction . Le prix par disquette est fixé à 150 FB pour les pionniers ayant souscrit un abonnement avant le 17 octobre 1991 280 FB pour les abonnés 330 FB pour les non abonnés. Pour passer commande, versez le montant correspondant sur le compte 210-0206955-09 de APT Data Services s.a., Bruxelles. N'oubliez pas de mentionner vos noms et adresses ainsi que le code de commande VR20 . Le délai maximum de livraison est de trois semaines. Info Produit Mattel Power Glove 2895 FB Mis à disposition par Video Guillemins Liège Tél 32 41 53 10 31 Sega 3D glasses Prix ??? Tél !! Cadre 6 !! La VR en Belgique Si vous désirez vous plonger dans un univers virtuel, ne ratez surtout pas le stand Réalité Virtuelle prévu lors du salon Flanders Technology à Gand du 3 au 7 mai. Le stand est le fruit d'une collaboration entre notre magazine, notre confrère Humo, la Genootchap voor Virtuele Realiteit et Virtual Presence Ltd de Londres. Vous pourrez y expérimenter toute une série de produits VR créés par la société Virtual Presence de Londres, une des sociétés les plus actives du secteur. Mais, chut , nous vous laissons la surprise. Nautilus Projects sprl est une jeune agence de communications, spécialisée dans les relations publiques, la communication d'entreprise et l'organisation d'évènements relatifs à la Réalité Virtuelle. Nous lui devons le premier congrès Belge consacré à la VR et la journée sur les Images Virtuelles dans le cadre du Festival du Dessin Animé de Bruxelles Tél 32 2 343 90 41 Fax 32 2 346 51 70 Genootschap voor Virtuele Realiteit Philippe Van Nedervelde Tél 32 14 55 45 31 Ghelco Multimedia Group Glen Heuker Tél 32 91 28 62 14 Society for Computer Simulation Internatonal European Office C/O Philippe Geril, University of Ghent Tél/Fax 32 91 23 49 41 Virtual Presence LTD Tél 44 71 253 9699 Fax 44 71 490 8968 Digitermes HMD Head Mounted Display Un appareil doté de deux écrans TV ou LCD, un pour chaque oeil et d'un capteur enregistrant les déplacements de la tête. Le capteur envoie des informations au module de rendu graphique qui affiche des images numériques en fonction du déplacement de la tête. Téléprésence Utilisation de la réalité virtuelle pour le travail en milieux hostiles. Contrôle à distance d'appareils évoluant en milieux dangereux ou microscopiques. Soit des données techniques sont affichées en surimpression sur un écran LCD, soit un gant interactif doté de capteurs est utilisé pour des manipulations extrêmement délicates. CyberSpace Synonyme de Réalité Virtuelle. Vient du grec «kuberna» : gouverner. Désigne un espace virtuel entièrement digital avel lequel interagit un individu. Cybernaute Désigne une personne évoluant dans un univers virtuel ou le CyberSpace. Retour d'effort (force feedback) Un des problèmes majeurs de la VR consiste à reproduire la sensation du toucher lorsque qu'un gant entre en contact avec un objet virtuel. Nécessite la présence dans le gant de capteurs d'efforts extrêmement complexes ExoSquelette (Data Suit) Combinaison complète dotée de capteurs et endossée par le cybernaute. DIS (Distributed Interactive Simulation) Un vaste projet du Département Américain de la Défense est baptisé Défense Simulation Internet et vise à interconnecter différents simulateurs VR sur un vaster réseau. Le protocole DIS a été défini pour permettre d'interfacer entre eux les plus grosses stations VR de la planète. Haptic C'est la discipline qui étudie la génération d'informations relatives au toucher et au retour de force. Comme Eric Lapaille est le seul journaliste de la rédaction qui lit des romans de science fiction ou se rend au cinéma pendant les heures de bureau, la rédaction a décidé de ne plus lui accorder qu'un salaire virtuel !
