holographie
l’holographie, l’affichage 3D idéal
Les récents progrès dans le domaine des technologies immersives ont créé un réel engouement pour l’écran 3D ultime façon Star Wars, capable de projeter l'utilisateur dans un environnement virtuel réaliste ou de donner l'illusion que des interlocuteurs situés à des kilomètres de distance sont présents au même endroit.
Malheureusement, les dispositifs de visualisation 3D actuels, tels que les lunettes de réalité virtuelle ou de réalité augmentée, utilisent la stéréoscopie, qui ne parvient pas à créer une illusion du relief naturelle et réaliste. En effet, pour percevoir une image nette, l’utilisateur doit faire la mise au point sur un plan fixe dont la profondeur ne correspond pas à l'emplacement des objets virtuels. Ceci dégrade fortement l'interaction et l'immersion et crée le conflit accommodation-convergence, entraînant une fatigue oculaire et des maux de tête.
Pour résoudre cette limitation, l’holographie est la technologie d’affichage 3D idéale puisqu’elle fournit tous les indices de perception de la profondeur du système visuel humain. Pour créer l'illusion du relief, un hologramme reproduit l'onde lumineuse qui serait émise par une scène réelle ou virtuelle, permettant de la percevoir comme si elle était physiquement présente. L’holographie offre ainsi l’expérience de visualisation 3D la plus confortable et immersive sans provoquer de fatigue oculaire.
l‘holographie chez b<>com
Les travaux menés à b<>com couvrent l’ensemble de la chaîne de traitement du signal holographique, avec trois axes de recherche principaux.
génération numérique d’hologrammes
Le premier axe concerne la génération numérique d’hologrammes, avec pour objectif d’obtenir le rendu le plus réaliste possible en temps réel. Un moteur de rendu holographique a été développé sous la forme d’un plugin pour Unity, permettant de calculer des hologrammes couleur à plus de 60 trames par secondes sur un ordinateur personnel. Plusieurs algorithmes prenant en compte les occultations ainsi que l’illumination de la scène ont également été brevetés.
compression de données holographiques
Un deuxième axe de recherche concerne la compression de données holographiques, qui présentent des propriétés très différentes des images et vidéos 2D traditionnelles. En effet, un hologramme contient des coefficients de haute fréquence qui jouent un rôle majeur dans la visualisation 3D et ne peuvent pas être supprimés par les techniques de codage d'image conventionnelles. Plusieurs méthodes de compression ont été brevetées par b<>com, prenant en compte les spécificités du signal holographique.
dispositif d’affichage holographique
Enfin, le dernier axe concerne le développement d’un prototype de dispositif d’affichage holographique.
Avec la vision holographique, les objets virtuels sont perçus par l'utilisateur comme s'ils étaient physiquement présents : c’est une innovation qui transforme l’expérience des utilisateurs et donc les applications professionnelles de l’holographie.
stéréoscopie vs. holographie
/vue RA conventionnelle/
Avec des lunettes de réalité augmentée conventionnelles, le contenu virtuel apparait net à une distance infinie de l’utilisateur. Il est donc impossible d’avoir une vision nette des éléments virtuels et de l’environnement réel sur lequel ils se superposent en même temps : en faisant la mise au point sur le contenu virtuel, les objets réels apparaissent flous, et inversement. L'interaction avec le contenu virtuel est alors compliquée et l’utilisation prolongée des lunettes entraine une fatigue oculaire et des maux de tête.
/vue RA holographique/
Avec des lunettes de réalité augmentée holographiques, les objets virtuels sont perçus par l'utilisateur comme s'ils étaient physiquement présents. Ainsi, il est possible de faire la mise au point sur les éléments virtuels et l’environnement réel sur lequel ils se superposent en même temps, facilitant l'interaction. L’utilisation des lunettes est confortable et ne créée ni fatigue oculaire ni maux de tête.
Industrie
Médecine augmentée
Affichage tête haute
Système de téléconférence et de téléprésence
Toutes les applications qui nécessitent une visualisation 3D naturelle et réaliste peuvent tirer parti des avantages de l’holographie : les systèmes de téléconférence et de téléprésence, la médecine augmentée, les jeux vidéo en réalité virtuelle, les affichages tête haute dans les avions ou les voitures, ou encore les assistants virtuels. A plus long terme, les écrans holographiques pourraient remplacer les écrans de télévision conventionnels.
