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Réalité augmentée : des lentilles multifonctions

Dossier - La réalité augmentée et ses applications
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Avec la réalité augmentée, le monde réel et le monde virtuel s’entremêlent. Ces données viennent compléter les informations que l’Homme perçoit habituellement de son environnement. Tour d'horizon des différentes possibilités.

  
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Babak Parviz et ses collègues de l'Université de Washington ont été parmi les pionniers de la réalité augmentée. Ils ont élaboré une lentille permettant d'afficher des informations virtuelles. Depuis, le chercheur est passé chez Google et est à l'origine du développement des fameuses Google Glass. Même si ce prototype n'a pas eu de suite commerciale, ces lunettes illustrent les pistes suivies pour informatiser les accessoires ou les vêtements que nous portons. Babak Parviz travaille actuellement chez Amazon. Dans les années à venir, ces travaux originels deviendront bien plus concrets. Retour sur les prémices...

Technologie futuriste, réalité virtuelle pour la cataracte. © Chakrapong Zyn, Shutterstock

« Nous travaillons à convertir des lentilles de contacts en micro-systèmes fonctionnels », expliquait en 2009 Babak Parviz. Pour l'heure, les lentilles de contacts sont des morceaux de polymères moulés dans une certaine forme afin de corriger la vision. En intégrant de l'électronique, de la photonique et d'autres composants à l'échelle micro et nano sur les lentilles de contact, nous espérons changer de manière fondamentale l'usage de ces objets. »

La lentille de réalité augmentée de l’équipe de Babak Parviz, réalisée en 2009. © DR

Le fait qu'une lentille de contact soit composée de polymères est un point important car il a déjà été possible de réaliser des circuits électroniques sur de telles substances. D'où la perspective suivie par Parviz de plaquer des informations intelligentes sur une surface aussi miniaturisée. Le problème rencontré par les chercheurs de l'Université de Washington est lié à la miniaturisation des composants et à la difficulté d'assemblage à une telle échelle.

« Afficher des informations sur une lentille n'a jamais été réalisé auparavant. Nous devons à la fois bâtir des composants extrêmement petits et des méthodes permettant de les intégrer sur une lentille de contact, de leur fournir de l'énergie, de nous assurer qu'ils puissent produire une image et opérer d'une façon qui soit bio-compatible, » ajoute Parviz.

L'équipe de Babak Parviz a opté pour des techniques d'auto-assemblage d'éléments nanométriques saupoudrés sur la lentille, chaque composant électronique ne pouvant se placer qu'à un endroit précis de par sa propre forme et celle exacte du point d'accueil, avec l'utilisation d'un phénomène proche de la capillarité pour les amener à s'agglutiner. Il en résulte une lentille intégrant un circuit métallique ultra miniaturisé avec au centre un carré d'un tiers de millimètre qui fait office d'écran.

Babak Parviz (à droite), avec ses collègues de l’Université de Washington. Le chercheur est actuellement (2015) l'un des vice-présidents d'Amazon. © DR

L'étape suivante va consister à insérer un capteur Wi-Fi dans la lentille et une source d'énergie qui pourrait avoir une source solaire. Une fois cette liaison vers le Web ou un ordinateur, toutes sortes de données pourraient atterrir sur le champ de vision.

Une fois que la lentille sera en mesure d'envoyer ce qui est perçu à un ordinateur, lui adresser en retour des informations de réalité augmentée ne sera qu'une formalité. Ainsi lors de la visite d'un musée, lorsque l'on passera devant un tableau, un commentaire pourrait apparaître sur l'œuvre. Au niveau urbain, les lentilles pourraient servir de guide pour déambuler dans une cité. A peine enfilées, elles enrichiraient le monde extérieur d'informations précieuses : nom d'une rue, monument le plus proche, équivalent en euros du prix en pesetas d'un article vu dans un magasin, traduction d'une affiche... On pourrait également imaginer une aide automatique qui s'adapte à toutes les situations selon le niveau d'assistance souhaité.

L’œil supportera-t-il correctement cet accessoire ?

Comme on le sait, l'œil adapte sa vue à l'objet sur lequel il se focalise et n'a donc pas la même vision selon qu'il fixe un point éloigné ou proche, comme c'est le cas pour le réglage de netteté d'un appareil photo. Est-ce que l'œil saura gérer efficacement la superposition d'informations proches sur un point de mire distant ?

Placement de la lentille sur l’œil d’un lapin. Crédits DR.

Pour l'heure, la lentille a été testée sur l'œil d'un lapin durant vingt minutes et aucune réaction négative n'a été notée. Quid des humains ? « Nous n'avons pas encore testé la lentille sur des humains, » concède Parviz. « Pour le moment, je ne saurais dire combien de temps il faudrait pour que l'œil ressente une fatigue à l'usage de cet appareil. »

S'il est impossible de prédire la précision d'affichage qu'il sera possible d'atteindre sur une lentille de contact, Parviz veut croire que les potentiels sont vastes.

« Selon la complexité, la capacité et la sophistication de l'affichage, les applications seront de toutes sortes estime Babak Parviz. Cela pourrait aller d'un affichage rudimentaire avec quelques pixels et une seule couleur à un affichage multi-couleurs pour des applications de Réalité Augmentée. Si nous y parvenons, alors la plupart des appareils mobiles que nous utilisons aujourd'hui (téléphones, ordinateurs portables, PDA, etc) n'auront plus besoin d'un écran et il sera donc possible de réduire notablement leur taille. »

Selon Parviz, toutes sortes de professions pourraient bénéficier d'un tel accessoire : « les pilotes, les conducteurs automobiles, les docteurs, les travailleurs en usine, les architectes, les conservateurs de musées sans oublier les joueurs. »