TPE : La réalité virtuelle - Bac

TPE : La réalité
virtuelle
Comment rendre la réalité virtuelle aussi réaliste que la réalité ?
Lycée SadiCarnot Jean Bertin
49400 Saumur
Virgile Dott
Elliot Quiriconi
Année 2015-2016 : 1S
Tuteur : M. Plana

Table des matières | Plan
I. Introduction .................................................................................... 2
Problématique ............................................................. 2
Objectifs ..................................................................... 2
Notes ......................................................................... 2
II. Les types de rétro-éclairages ....................................................... 3
Les rétro-éclairages à tubes fluorescents .......................... 3
Les rétro-éclairage LED ................................................ 4
Spécial : OLED ........................................................... 5
Le choix ...................................................................... 5
III. Type d'agencement et
fonctionnement des luminophores .............................................. 6
Dalle FST : pour les couleurs......................................... 7
Dalle TN : pour la rapidité ............................................ 7
Dalle VA : pour le contraste .......................................... 8
Dalle IPS : pour les angles de visions .............................. 8
Dalle OLED : le top..................................................... 9
Pour résumer ............................................................... 9
IV. Caractéristiques à prendre en compte ..................................... 10
La résolution ............................................................. 10
Le taux de rafraîchissement ou fréquence de balayage .... 10
Le nombre de pixels ................................................... 11
V. Les lentilles ................................................................................... 11
Le rôle des lentilles avec les écrans ............................... 11
Choix des lentilles ...................................................... 11
VI. Expériences et démonstrations .................................................. 12
Expérience ................................................................ 12
Test .......................................................................... 13
VII. Conclusion ................................................................................... 13
VIII. Bibliographie et autres ................................................................ 14
Sources ..................................................................... 14
Matériels et logiciels utilisés ......................................... 14

TPE : LA REALITE VIRTUELLE - JANVIER 2016 2
Introduction
La réalité virtuelle est une simulation informatique immersive (et parfois interactive).
Le support pour utiliser la réalité virtuelle est le visiocasque ou plus communément
appelé casque de réalité virtuelle (dispositif d'affichage sous forme de casque que
nous positionnons devant les yeux en les enfermant). Dans ces casques il peut y
avoir un seul écran (visiocasque monoculaire) ou deux écrans (visiocasque
binoculaire). De plus, les écrans d'affichages peuvent être de plusieurs types (LCD,
LED, OLED...).
Pour avoir une totale immersion, plusieurs critères sont à prendre en compte :
 Le champ de vision : il doit être proche de celui de l'être humain qui est de
180°.
 La résolution : plus la résolution (nombre de pixels d'un écran, souvent
exprimé en ppp : pixels par pouce) est élevée plus la qualité d'image sera
importante.
 La fréquence de rafraîchissement : il s’agit du nombre d'image par
seconde que projette un écran, exprimé en Hz. Plus le taux est élevé,
meilleur sera le confort visuel.
Problématique
Comment rendre la réalité virtuelle aussi réaliste que la réalité ?
Objectifs
Notre objectif sera de confectionner notre propre casque de réalité virtuelle (au
niveau des écrans et pixels).
Notes
Nous passerons les points comme l'ergonomie, le poids, la connectivité car cela
ne rentre pas dans le sujet de notre projet. Même si ces points sont importants à
prendre en compte dans la conception du casque.
?

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Les types de rétro-éclairages
Comme son nom l’indique, le rétro-éclairage est un système situé à l’arrière d’un
écran (« rétro ») qui permet d’éclairer (« éclairage ») les pixels de celui-ci.
Nous parlerons dans cette partie des différents types de rétro-éclairages (les plus
connus).
Les rétro-éclairages à tubes fluorescents
Le rétro-éclairage à tubes (néons) fluorescent est le type d'affichage le plus
rependu. Fonctionnement : un tube fluorescent, placé à l'arrière de l'écran,
produit de la lumière blanche afin d’éclairer les pixels.
Schéma du tube fluorescent sous les luminophores (ce qui compose les pixels, 3 par
pixels : rouge, vert, bleu)
Avantages
Inconvenients
 Peu cher
 Soucis d'homogénéité des couleurs à l'écran
 Épaisseur et complexité du système
 Noir peu profond

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Les rétro-éclairage LED
La technologie LED (Light-Emitting Diode ou diode électroluminescente en
français) est un système d'affichage qui utilisent une technologie de rétro
éclairage complètement différente. Les tubes néons fluorescents sont remplacés
par plusieurs centaines de diodes électroluminescentes (LED), disposées à l'arrière
de la dalle1. Comme ci-dessous :
Schéma du tube fluorescent sous les luminophores2.
1
Dalle : surface d’affichage d’un écran.
2
Luminophore : ce qui compose les pixels, 3 par pixels : rouge, vert, bleu.
3
Contraste : rapport d’intensité lumineuse entre le point blanc extrême et le point noir extrême.
Avantages
Inconvenients
 Rétro éclairage de la dalle LCD plus homogène
 Taux de contraste3 plus élevé
 Noirs plus profonds
 Consommation d’énergie jusqu’à 40 % inférieure
aux écrans LCD classiques
 Soucis d'homogénéité
des couleurs à l'écran
 Épaisseur et complexité
du système
 Noir peu profond