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Impacto : quand le coup de poing virtuel devient (presque) réel

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Sentir l'impact d'une balle de baseball sur une batte, le rebond du ballon de football que l'on jongle du pied ou les coups de poing durant un combat de boxe en réalité virtuelle : voilà ce que peut faire Impacto, un système créé par des chercheurs en Allemagne. Il combine le retour haptique avec de l'électrostimulation musculaire pour créer la sensation de contact corrélée à un geste afin de rendre la réalité virtuelle encore plus immersive.

Impacto permet de ressentir des sensations physiques en combinant des effets haptiques et de l’électrostimulation. Le dispositif, qui est encore assez rudimentaire, n’est encore qu’une preuve de concept. © Hasso Plattner Institute

La réalité virtuelle est l'un des thèmes à la mode. Après des années de tâtonnement et de promesses sans lendemain, le marché semble prêt à décoller avec l'arrivée de produits grand public plus abordables qui commencent à proposer des applications valables et pas uniquement centrées sur les jeux vidéo. Google et Samsung ont ouvert la voie avec leurs systèmes d'adaptateur pour smartphones nommés Carboard et Gear VR. L'année prochaine les choses devraient vraiment bouger avec l'arrivée des casques de réalité virtuelle Oculus Rift (Oculus VR, propriété de Facebook), PlayStation VR de Sony ou encore Vive d'HTC. Équipés de capteurs de mouvements de tête, ils vont offrir une sensation d'immersion beaucoup plus intense.

Cependant, cette quête d'une réalité virtuelle plus « réaliste » se heurte encore à la difficulté de restituer le sens du toucher. Il existe déjà quelques expérimentations dans ce domaine, comme celle menée au Japon par Miraisens avec sa technologie 3D haptique pour rendre palpable un objet virtuel. En Allemagne, des chercheurs du laboratoire d'interaction Homme-machine de l'institut Hasso Plattner, ont poussé le concept un peu plus en avant. Avec leur dispositif nommé Impacto, ils ont mis au point un système qui permet de ressentir des effets physiques dans la réalité virtuelle. Par exemple, dans une simulation de boxe, le joueur va sentir l'impact du coup de poing sur son bras lorsqu'il tient sa garde.

En combinant effets haptiques et électrostimulation, Impacto peut restituer la sensation d’un coup de poing que l’on reçoit sur le bras dans un jeu de boxe, mais aussi l’impact d’une balle contre une batte de baseball ou encore le toucher d’un ballon de football avec lequel on jongle du pied. Le dispositif est contrôlé par un algorithme qui synchronise les actions virtuelles avec les effets physiques. © Association for Computing Machinery, Hasso Plattner Institute, YouTube

Un impact de 200 millisecondes

Pour obtenir ce résultat, Impacto décompose le stimulus en sollicitant d'une part la peau via un effet haptique et d'autre part les muscles avec l'électrostimulation qui va provoquer une contraction. L'équipement comprend un bracelet porté sur l'avant-bras, qui transmet des vibrations ou des à-coups, et des timbres d'électrostimulation placés au niveau des biceps afin de provoquer une contraction. L'ensemble est synchronisé par un algorithme qui va corréler l'action virtuelle et sa traduction en effet physique. Une autre démonstration met en scène un jeu de baseball dans lequel le joueur ressent l'impact de la balle sur sa batte. Le système peut également être porté au niveau des jambes et restituer le contact d'un ballon de football lorsque l'on jongle du pied.

Actuellement, Impacto fonctionne avec un impact égal ou supérieur à 200 millisecondes. Mais ses concepteurs travaillent à créer un effet plus prolongé, par exemple pour rendre les secousses et vibrations que l'on éprouve dans un jeu de course automobile lorsque le bolide vient frotter une glissière. Leur idée est qu'il faut accompagner la démocratisation de la réalité virtuelle en étoffant les technologies sensorielles complémentaires qui la rendront encore plus immersive.

Impacto n'est pour l'instant qu'une preuve de concept qui vise d'abord à démontrer qu'une technologie sensorielle relativement peu encombrante peut contribuer à rendre la réalité virtuelle encore plus prenante. Par ailleurs, les composants employés sont courants et existent sous différentes formes et tailles. Avec un travail sur le design, la miniaturisation et l'intensité, il est envisageable qu'un tel système puisse être intégré à des vêtements afin de diffuser les retours d'effet sur tout le corps. Aujourd'hui, une console de jeu s'achète avec des accessoires (manettes, volants, pistolets...). Alors, pourquoi ne pas imaginer que les casques de réalité virtuelle puissent un jour être vendus avec des gants, des chemises, des pantalons ou des combinaisons à retour d'effet ?

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