Comment fonctionne un logiciel de réalité virtuelle ?

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Créer un logiciel de réalité virtuelle performant et réaliste permet de réaliser des immersions convaincantes.

Les composantes pour créer un logiciel de réalité virtuelle efficace

 

Depuis quelques années, la réalité virtuelle (virtual reality en anglais) ne cesse de faire parler d’elle et pour cause : elle révolutionne plusieurs secteurs. De la santé à l’immobilier, en passant par la formation et les jeux vidéos, les lunettes 3D ne laissent personne indifférent. Si nous connaissons bien l’intérêt de cette technologie innovante pour divertir, apprendre ou relaxer, savez-vous comment elle fonctionne concrètement ? Tout l’enjeu des immersions repose sur leur faculté à tromper habilement nos sens en nous offrant une expérience multisensorielle. Nous vous proposons de découvrir comment les logiciels de réalité virtuelle parviennent à ce résultat dans cet article.

 

La création d’un environnement virtuel cohérent et réaliste : la base d’une immersion réussie

 

Si nous revenons au point de départ, quel est le principe d’un casque de réalité virtuelle? Il s’agit de nous offrir une simulation en trois dimensions (3D) d’un monde explorable et modulable. La VR nous permet de vivre des activités sensori-motrices et cognitives réelles dans des environnements virtuels. Ainsi, les visuels tiennent compte de la perspective de l’utilisateur et suivent ses mouvements. Pour que l’immersion réussisse, plusieurs critères entrent en jeu. Le premier repose sur la qualité et la complexité de l’environnement graphique proposé.

C’est un fait, la réalité virtuelle joue avec nos perceptions. En utilisant un univers proche de ce que nous connaissons, nous parvenons à nous identifier dans l’espace. Ces références constituent une base essentielle lors de la création d’un paysage virtuel. Si le monde fictif ne possède aucun point d’ancrage ou que les graphismes manquent de véracité, il y a de fortes chances pour que nous ne soyons pas conquis par l’expérience. Plus nous croyons au dispositif, plus nous nous sentirons immergés et réceptifs

Les environnements VR sont conçus sur ordinateur par le biais de logiciels de réalité virtuelle spécialisés comme Unity et Unreal Engine. Pour les utiliser, des connaissances en programmation et en modélisation 3D s’avèrent nécessaires. Bien sûr, une immersion réaliste ne s’appuie pas uniquement sur la vision, mais sur d’autres sens puisque la réalité virtuelle fonctionne à merveille lorsqu’elle offre une expérience plurielle. De ce fait, la mise en place d’un système audio performant permet à la scène de prendre davantage d’ampleur et de garantir une simulation encore plus immersive.

 

Les logiciels de réalité virtuelle se développent ces dernières années, mais comment fonctionnent-ils exactement ?

 

La réactivité du système : le critère essentiel pour que l’illusion soit crédible

 

L’intérêt de la réalité virtuelle repose sur sa faculté à nous plonger dans son univers. Ainsi, si le dispositif montre une grande latence entre les mouvements de l’utilisateur et la réponse de l’environnement 3D, alors l’expérience risque de perdre de son attrait. En effet, plus cette durée augmente, plus les informations que vous recevez vous paraîtront anachroniques, déformées ou simplement incohérentes. La stabilité du système constitue un critère majeur dans le fonctionnement d’un logiciel de réalité virtuelle. 

La réactivité de l’environnement ne représente pas l’unique aspect à prendre en compte dans la conception, l’ambiance sonore doit également s’accorder à la scène qui se déroule. Si un oiseau passe dans le ciel, mais que vous ne l’entendez pas, vous n’allez pas croire à la réalité de ce paysage. Lorsque les sons concordent avec le positionnement des objets ou l’orientation de l’utilisateur, le logiciel de réalité virtuelle gagne en crédibilité. De manière générale, l’être humain perçoit une latence quand elle dure plus de 50 millisecondes. Si ce délai est dépassé, alors l’artificialité de l’environnement prend le dessus sur l’expérience.

 

L’interaction au service de l’utilisateur : l’élément qui engage dans la simulation

 

Il existe plusieurs degrés d’interactivité dans une immersion. Si nous prenons l’exemple d’un jeu vidéo, ce paramètre permet d’ancrer le joueur dans le monde virtuel qu’il explore en agissant directement sur cet environnement. La capacité à se déplacer reste une des interactions les plus courantes dans les logiciels de réalité virtuelle. D’autres mouvements dérivent de cette base comme le fait de sauter, d’escalader ou de courir. 

Pour conserver l’engagement de l’utilisateur, des éléments doivent permettre de garder son attention, de la maintenir éveillée et constante tout au long de l’expérience. En effet, Mary C. Whitton explique qu’après quelques minutes dans un environnement sans réelle interactivité, l’utilisateur éprouve de l’ennui, ce qui brise son engagement. Ainsi, des modifications dans cet espace s’avèrent essentielles pour rendre le voyage captivant.

 

Healthy Mind a développé son logiciel de réalité virtuelle dans le but de détendre les patients et les soignants à l'hôpital.

 

L’exemple du logiciel de réalité virtuelle Healthy Mind

 

Chaque projet prend en compte ces trois aspects que nous venons d’explorer. Pour vous apporter un exemple concret, nous vous proposons de découvrir comment nous développons nos logiciels de réalité virtuelle thérapeutique.

 

1. Le point de départ : la scénarisation de l’expérience

 

L’objectif de Healthy Mind a toujours été de proposer une balade thérapeutique et relaxante. De ce fait, la conception de nos environnements ne provient pas d’un hasard, mais d’une réflexion en ce sens. Lorsque nous envisageons une nouvelle thématique, nous nous réunissons d’abord afin d’évaluer les éléments qui nous paraissent correspondre à notre objectif. 

Une fois que nous détenons cette première ébauche de scénario, nous nous concertons avec notre équipe médicale composée d’anesthésistes et d’hypnothérapeutes pour détailler chaque étape et les valider. Nous évitons ainsi tous les aspects qui semblent intéressants sur le papier, mais peuvent procurer un sentiment de malaise chez les patients. L’expérience de scénarisation thérapeutique des médecins offre une perspective riche et précise sur les attentes et les besoins des patients.

 

2. La mise en pratique : le design 3D de l’environnement

 

Reda Khouadra, un des fondateurs du dispositif Healthy Mind, s’est formé en autodidacte aux techniques 3D et a produit les premiers paysages sous Unreal Engine. Nous continuons depuis à utiliser cette plateforme pour la création et la programmation de nos thématiques, chacune durant 20 minutes. 

Dès le départ, nous avions convenu d’un format de téléportation et non pas de déplacement pour éviter le phénomène de cybercinétose, le mal des transports appliqué à la VR. En effet, le fait de se mouvoir dans le logiciel de réalité virtuelle tandis que nous sommes immobiles va créer un décalage au niveau de l’oreille interne. Cette sensation procure alors des maux de tête ou des nausées, des symptômes particulièrement inconfortables, d’autant plus dans le milieu hospitalier.

Pour garder l’attention des patients, les distraire de la douleur et réduire leur anxiété, les environnements intègrent des éléments relaxants et distractifs comme des animaux ou des objets animés. À la différence d’une expérience statique, le mouvement va attirer le regard et intriguer l’utilisateur. La première et la seconde phase de notre processus de développement s’étalent sur 6 mois.

 

 

À l’origine, nos thématiques se composaient du jardin zen, de la forêt et de la montagne enneigée. Grâce aux recommandations de nos clients, nous avons étendu ces thématiques en y ajoutant un paysage sous-marin, une montagne ensoleillée et une plage. Aujourd’hui, nous continuons de développer nos ressources avec la création d’un environnement pédiatrique, l’archipel magique, conçu spécifiquement pour les enfants, ainsi qu’un lac qui offrira une balade méditative pour apporter de la sérénité à l’équipe soignante et améliorer leur qualité de vie au travail. Enfin, nous proposerons prochainement un module de divertissement avec des images réelles pour les patients réfractaires à la 3D ou pour ceux qui désirent changer d’horizon lors d’une longue opération.

 

3. Le suivi des immersions : Healthy Mind VR et Healthy Mind Control 

 

Une fois que nous avons achevé le logiciel de réalité virtuelle, nous réalisons une phase de bêta-test pour obtenir des retours sur les éventuelles problématiques rencontrées par les patients. Par exemple, nous utilisions au départ une manette connectée par le biais de laquelle le patient pouvait interagir avec l’environnement en se déplaçant ou en saisissant un objet. Cependant, les premiers tests patients ont indiqué que cette démarche se montrait incompatible avec certaines procédures médicales. Ce retour nous a permis d’établir un dispositif simplifié qui s’accorde avec tous les mouvements et positions possibles du patient et durant lequel il reste passif. 

À l’issue de cette période, nous améliorons notre thématique durant deux semaines avant de la déployer à plus grande échelle. Toutes les mises à jour sont effectuées par nos soins et ne demandent pas le renvoi du matériel. 

Au cours de l’immersion, l’équipe soignante dispose d’un logiciel sur une tablette pour suivre l’animation, la paramétrer et la contrôler. Cette application est spécifique à Healthy Mind et fut également développée sur Unreal Engine. Le fonctionnement est simple : le soignant allume la tablette, se connecte grâce à un réseau wifi direct entre les deux appareils, définit les réglages de l’immersion (durée, profil du patient, activation ou non d’un accompagnement verbal, etc.) et lance la simulation. Celle-ci ne reste pas hermétique puisque le soignant peut envoyer des messages textes, activer un microphone pour parler directement avec le patient ou interrompre le processus s’il le souhaite.


Vous aimeriez découvrir comment fonctionne le dispositif Healthy Mind lors d’une démonstration ? N’hésitez pas à nous contacter, nous serions ravis de vous rencontrer ou de vous donner de plus amples informations.