Réalité augmentée et virtuelle
Briser les barrières: rendre les hologrammes véritablement interactifs
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Les hologrammes, autrefois réservés à la science-fiction, ont maintenant été démontrés avec succès par une équipe de chercheurs. L’équipe a réellement créé le tout premier hologramme tridimensionnel tactile.
Cette percée dans la technologie d’affichage 3D a été réalisée par des chercheurs de l’Université publique de Navarre (UPNA), ce qui permet une interaction naturelle de la main avec des objets virtuels grâce à un diffuseur élastique et des projections à grande vitesse. Selon l’auteure principale de l’étude, Dr Elodie Bouzbib, de l’UPNA:
“Ce que nous voyons dans les films et appelons hologrammes sont généralement des affichages volumétriques. Ce sont des graphiques qui apparaissent dans l’air et peuvent être vus sous divers angles sans avoir besoin de porter des lunettes (ou casques) de réalité virtuelle.”
Qualifiant ces graphiques 3D vrais de « particulièrement intéressants », Bouzbib a déclaré qu’ils permettent le ‘come-and-interact\” paradigme.\” Ce que cela signifie est qu’un utilisateur peut simplement s’approcher de l’appareil et commencer à l’utiliser. Vous pouvez consulter la vidéo explicative sur le même ici:
De cette façon, la dernière innovation introduit un changement révolutionnaire dans notre façon d’expérimenter les hologrammes, brisant les barrières entre les mondes physique et virtuel pour inaugurer une nouvelle ère d’affichages 3D véritablement interactifs.
Une nouvelle ère d’interaction virtuelle
Il est intéressant de noter que les prototypes d’affichages volumétriques sont déjà disponibles commercialement sur le marché.
Voxon Photonics est une de ces entreprises créant des hologrammes volumétriques interactifs grâce à sa technologie VLED, qui est une combinaison de logiciels de traitement graphique, multiplexage, compression, transmission, rendu d’images sur matrice LED spatiale et rétroaction.
Les produits de l’entreprise comprennent le VX2, une technologie d’hologramme volumétrique de nouvelle génération compatible avec les formats de fichiers 3D standard et les flux de travail, ainsi que le VX2-XL, qui offre une clarté visuelle accrue et une plus grande surface d’affichage et est conçu pour une utilisation commerciale.
Brightvox est une autre entreprise qui propose un système d’imagerie permettant aux utilisateurs de profiter de contenus virtuels 3D sous n’importe quel angle dans l’espace réel.
Bien que des prototypes d’hologrammes commerciaux existent déjà, aucun d’eux ne permet réellement aucune interaction directe avec eux. Cela inclut la capacité d’insérer vos mains et de saisir les objets virtuels.
L’interaction directe est rien d’autre que une façon naturelle d’interagir avec des entités virtuelles. Ici, les graphiques rendus, qui constituent l’espace de sortie, sont alignés avec la zone d’interaction, qui est l’espace d’entrée, tout comme nous interagissons avec des objets réels dans le monde réel.
Nous voyons déjà ce type d’interaction sur des écrans plats multi-touch, où nous appuyons sur les boutons avec notre doigt, nous permettant de déplacer des icônes ou de faire pivoter des objets, tout comme comment nous le ferions dans la vie réelle.
“Nous sommes habitués à l’interaction directe avec nos téléphones, où nous tapons un bouton ou faisons glisser un document directement avec notre doigt sur l’écran – c’est naturel et intuitif pour les humains.”
– Chercheur principal Asier Marzo
Les affichages volumétriques peuvent nous permettre de faire de même en fournissant la majorité des éléments visuels que nous percevons du monde réel. Cependant, avec les technologies actuelles, nous ne pouvons pas encore atteindre l’intérieur de l’hologramme et interagir directement avec les objets virtuels. Jusqu’à présent.
Cette étude, qui est partie du projet InteVol, dont l’objectif est de développer et mettre en œuvre un système d’interactions avec les affichages volumétriques, permet aux utilisateurs d’interagir naturellement avec des graphiques 3D et d’utiliser leurs capacités innées de vision et de manipulation 3D.
Les affichages 3D réels changent tout
Dans notre monde réel, tout est en 3D, et c’est ce à quoi nous sommes habitués, mais le monde virtuel ne fonctionne pas de la même façon. Notre vision interprète l’espace qui nous entoure, puis, en utilisant nos mains, nous saisissons simplement les objets et les manipulons comme nous le souhaitons.
Contrairement à cela, les graphiques rendus sur un écran 2D nous offrent l’occlusion (où un objet bloque la vue d’un autre et, ainsi, simule le réalisme dans les affichages virtuels), les ombres et la relation distance-taille, mais ne peuvent pas afficher la convergence, la disparité binoculaire et l’accommodation du point focal.
Les appareils portables comme Head-Mounted-Displays (HMD), qui affichent les informations visuelles directement aux yeux de l’utilisateur, offrent des indices de profondeur en présentant des images différentes à chaque œil. Cela crée une disparité binoculaire, mais les HMD ne fournissent généralement pas la convergence et l’accommodation du focus, ce qui signifie que les utilisateurs ne peuvent pas faire la mise au point correctement sur leurs mains et les objets proches.
Les HMD avancés explorent actuellement le suivi oculaire ou les affichages holographiques de champ proche pour soutenir ces capacités.
Mais bien sûr, même alors, l’utilisateur doit porter l’affichage, ce qui limite la capacité d’un ou plusieurs utilisateurs à simplement s’approcher d’un système et commencer à l’utiliser.
Un affichage 3D véritable, cependant, rend des graphiques que l’on peut voir sous différents angles. De tels affichages n’obligent pas l’utilisateur à porter un dispositif mais offrent toujours les indices visuels que les affichages 2D n’ont pas.
Parmi les différentes technologies 3D, les affichages volumétriques et les hologrammes offrent tous les indices de profondeur. Comme le souligne l’étude, un affichage volumétrique est supérieur aux hologrammes car il émet des points de lumière depuis chaque position à l’intérieur d’un volume. Les hologrammes, quant à eux, présentent des problèmes tels que le découpage et les géométries interdites.
Aujourd’hui, les affichages volumétriques sont principalement classés en trois catégories:
- Solide
- Balayé
- Espace libre
L’utilisateur, cependant, ne peut pas insérer sa main dans ceux-ci car il n’est pas physiquement possible de toucher un objet virtuel, ce qui ferait cesser la lévitation, et cela pourrait également endommager l’affichage ou l’utilisateur.
Pour rendre cela possible, les chercheurs ont proposé de remplacer les diffuseurs rigides existants par des affichages volumétriques balayés.
Vers une interaction virtuelle naturelle et intuitive
Ce que font les affichages volumétriques, c’est qu’ils projettent des images de façon synchrone à grande vitesse. Ces images sont projetées sur une feuille à oscillation rapide, qui est appelé un diffuseur. Les projections d’images se produisent à différentes hauteurs, mais la persistance de notre vision nous permet de les percevoir comme un volume complet.
Maintenant, le problème ici est que les diffuseurs optiques que ces affichages utilisent sont généralement rigides. Lorsqu’ils entrent en contact avec nos mains pendant l’oscillation, les diffuseurs peuvent se casser ou nous blesser. Ainsi, l’interaction est effectuée indirectement en utilisant soit un clavier, soit une souris 3D.
Ainsi, ce que les chercheurs ont fait pour résoudre ce problème a été d’introduire le concept FlexiVol. Financé par le Conseil européen de la recherche (ERC), l’étude a utilisé un diffuseur élastique à la place d’un diffuseur rigide.
Modifier les affichages volumétriques avec un diffuseur optique élastique permet des déformations sans endommager l’affichage ni nuire à l’utilisateur. Cela signifie que les utilisateurs peuvent insérer leur main dans le volume de rendu et interagir directement avec des graphiques 3D vrais superposés spatialement. Cela offre une accommodation de mise au point cohérente, permettant une perception de profondeur améliorée.
Pour cela, les chercheurs ont testé différents matériaux pour leurs propriétés mécaniques et optiques. L’élasthanne, également connu sous les noms de Spandex, Lycra ou Dorlastan, est le matériau le plus couramment utilisé pour les écrans de projection élastiques, il a donc également servi de point de départ à l’étude.
Le défi avec les matériaux élastiques est qu’ils sont élastiques, ce qui signifie qu’ils provoquent des déformations et, par conséquent, nécessitent une correction d’image. Ainsi, au lieu d’une membrane continue, l’équipe a décidé d’utiliser un ensemble de bandes de 20 mm de largeur pour correspondre au doigt. Donc, quand l’utilisateur les pousse, seules les bandes poussées se déforment.
Tous les tissus utilisés dans l’étude ont été découpés au laser en bandes de 200 × 20 mm² le long de leur dimension élastique, avec des matériaux tels que le silicone durci sur une plaque acrylique avec un entretoise d’épaisseur souhaitée.
Tester la réponse humaine aux hologrammes tactiles
Une étude utilisateur a ensuite été menée pour évaluer l’utilisabilité de FlexiVol et la comparer à l’interaction directe à l’aide d’une souris 3D.
Dans cette évaluation, 18 participants, âgés de 20 à 40 ans, ont pris part. Seuls deux participants avaient une expérience préalable avec une souris 3D, tandis que quelques-uns étaient des passionnés de jeux vidéo ayant de l’expérience avec des joysticks. Un petit groupe d’entre eux (cinq) ont visualisé du contenu sur un affichage volumétrique, mais ils n’ont jamais interagi avec celui-ci via une souris 3D.
L’étude utilisateur a impliqué trois tâches, Sélection, Traçage et Accostage, afin d’évaluer le la validité de l’espace de conception de FlexiVol.
Les résultats ont montré une préférence pour leur technique de passage à travers à 89 %, tandis que seulement deux participants ont choisi la condition de la souris 3D. Plus de la moitié des participants ont spontanément remarqué que cela semblait « plus facile et plus naturel d’interagir avec leurs doigts ».
Lorsqu’on leur a demandé, quatre participants ont déclaré que c’était « plus intuitif », deux autres ajoutant que nous sommes davantage « habitués à interagir avec nos mains ». La plupart des participants, quant à eux, trouvent amusant d’atteindre l’intérieur du diffuseur.
En ce qui concerne les appréhensions, tout le monde pensait que cela les ferait se sentir d’une certaine manière – blessés et incommodés – mais ils ont constaté que ce n’était pas le cas. En fait, presque tous les participants ont mentionné la douceur de l’interaction, ce qui contrastait avec leur perception initiale d’une dureté.
L’étude utilisateur a également révélé que tous les participants sauf un pensaient qu’ils avaient de meilleures performances lors de l’exécution des tâches avec leurs mains. Seulement six se sentaient plus précis avec la souris 3D, et douze se sentaient plus confiants en utilisant leurs mains.
Bien que le temps d’exécution ait été nettement plus court avec la méthode de passage à travers qu’avec la souris 3D, l’étude a noté un compromis entre le temps d’exécution et la précision.
Au-delà des écrans: l’impact futuriste de FlexiVol
En ce qui concerne les cas d’utilisation, les participants ont exprimé leur intérêt à l’utiliser pour visualiser des plans 3D et collaborer avec des amis, ainsi que pour des usages médicaux tels que la chirurgie, le montage vidéo et les jeux. Les participants ont également mentionné le désir d’insérer toute leur main dans le volume et de saisir l’objet.
Pour l’instant, le diffuseur élastique a permis à l’équipe d’introduire de nouvelles façons d’interagir avec les graphiques 3D — saisir naturellement et manipuler des objets virtuels. Par exemple, on peut saisir un objet virtuel comme un cube entre le doigt index et le pouce et le déplacer. L’équipe a noté:
“Les écrans et appareils mobiles sont présents dans nos vies pour le travail, l’apprentissage ou le divertissement. Disposer de graphiques tridimensionnels qui peuvent être manipulés directement a des applications dans l’éducation — par exemple, visualiser et assembler les pièces d’un moteur.”
Cette innovation peut également permettre à plusieurs utilisateurs d’interagir de façon collaborative sans nécessiter de casques de réalité virtuelle. Dans le monde réel, ces affichages volumétriques peuvent spécifiquement être utiles dans les musées, où les visiteurs peuvent s’approcher et interagir avec le contenu.
En ce qui concerne les limites, l’étude mentionne la nécessité de tests de fatigue et d’usure à long terme, de tester des matériaux avancés pour un dispositif FlexiVol commercial, d’une disposition plus ergonomique afin de réduire la demande physique, et d’améliorer la taille et la résolution de l’affichage.
Dans leurs travaux futurs, l’accent sera mis sur la conception de diffuseurs hélicoïdaux élastiques, l’utilisation d’un algorithme de rendu adaptatif qui ajuste la projection en fonction du toucher de l’utilisateur, l’ajout de technologies haptiques pour fournir un retour tactile dans tout le volume, et l’introduction de la capacité d’insérer d’autres objets dans le volume d’affichage et de rendre des graphiques autour d’eux.
Dans l’ensemble, les chercheurs « croient que cette amélioration simple mais significative des affichages volumétriques crée de nouvelles opportunités pour explorer les avantages uniques des affichages volumétriques et l’interaction directe par passage à travers ».
Entreprises innovantes
Immersion Corporation
Dans le domaine de la technologie d’affichage 3D, de la réalité augmentée (AR) et de la réalité virtuelle (VR), plusieurs entreprises contribuent à faire progresser ce secteur.
Par exemple, les géants technologiques comme Meta Platforms (META ) et Apple (AAPL ) le font respectivement via les casques Oculus et Vision Pro. Microsoft Corporation (MSFT ) investit également dans les affichages volumétriques, tandis que Alphabet Inc. (GOOG ) (GOOGL ) est impliqué dans la visualisation 3D, ARCore et les expériences virtuelles.
Aujourd’hui, nous allons parler de Immersion Corporation (IMMR ), qui se spécialise dans la technologie haptique qui permet aux utilisateurs de recevoir un retour tactile au toucher et est couramment utilisée dans les appareils portables, les systèmes automobiles, les jeux et la VR pour améliorer l’expérience utilisateur.
La technologie haptique est un marché en pleine croissance, prévu passer de 3,30 milliards de dollars en 2024 à plus de 9 milliards d’ici 2032.
Immersion développe et licence ici une gamme de logiciels et de propriétés intellectuelles qui engagent pleinement le sens du toucher des utilisateurs lors de l’utilisation de dispositifs numériques. Ses segments comprennent Immersion et Barnes & Noble Education. Ses domaines d’application ciblés sont les appareils portables, les appareils mobiles, la réalité virtuelle et augmentée, les jeux sur console, l’automobile et le médical.
Les produits proposés par l’entreprise comprennent la technologie TouchSense pour optimiser les actionneurs et les circuits intégrés de conduite haptique afin d’améliorer les performances, la technologie Active Sensing pour porter le haptique au niveau supérieur grâce à la détection de mouvement et à la technologie de contrôle intelligent, ainsi que la technologie Kinesthetic et Force Feedback pour de nouvelles expériences utilisateur.
L’objectif d’Immersion est de permettre le toucher partout dans le monde numérique. Actuellement, plus de 3 milliards d’appareils utilisent sa technologie avec plus de 150 clients sous licence.
L’année dernière, l’entreprise a signé des accords de licence avec trois géants. En févr., Immersion a annoncé qu’elle a signé une licence avec Meta pour les aider à fournir des haptiques de haute qualité dans leurs appareils. Selon l’accord, Immersion met ses brevets à disposition de l’entreprise de Mark Zuckerberg et de ses filiales pour le matériel, les logiciels, la VR et les produits de jeu.
Cela a suivi le renouvellement de sa licence avec Nintendo pour continuer à rendre les brevets d’Immersion disponibles pour la société de jeux vidéo et ses filiales. En mai l’année dernière, le développeur de technologie haptique a également renouvelé une licence avec Samsung Electronics afin de continuer à améliorer les interactions des appareils et les expériences logicielles de la multinationale sud-coréenne d’électronique grand public grâce à sa technologie de retour tactile de haute qualité.
Immersion Corporation a une capitalisation boursière de 240 millions de dollars, ses actions s’échangeant, au moment de la rédaction, à 7,41 $, en baisse de plus de 15 % depuis le début de l’année. Elle affiche un BPA (TTM) de 2,06, un PER (TTM) de 3,60 et un ROE (TTM) de 33,11 %. L’entreprise verse un rendement de dividende de 2,43 %.
IMMR Graphique du prix
En mars, elle a publié les résultats financiers du troisième trimestre de l’exercice 2025, selon lesquels, le chiffre d’affaires total était de 474,8 millions de dollars au cours des trois mois se terminant le 31 janvier 2025.
Le résultat net GAAP (perte) était de 15,5 millions de dollars, soit 0,47 $ par action diluée, et le résultat net non GAAP (perte) était de 20,8 millions de dollars, soit 0,63 $ par action diluée. Par ailleurs, les dépenses d’exploitation GAAP s’élevaient à 79,6 millions de dollars, et les dépenses d’exploitation non GAAP à 74,2 millions de dollars.
Au cours de cette période, l’entreprise a reversé plus de 9 millions de dollars à ses actionnaires sous forme de dividendes et de rachats d’actions.
“Immersion a réalisé une forte performance financière au cours du trimestre. Nous continuons à être laser focused concentrés sur le développement de notre activité et la création de valeur à long terme pour les actionnaires.”
– PDG Eric Singer
L’été dernier, l’entreprise a acquis 42 % de Barnes & Noble Education (BNED ), obtenant ainsi le contrôle de la société grâce aux cinq sièges au conseil nommés par Immersion. Cette décision visait à étendre ses activités et sa diversification dans le secteur de l’éducation. Au 31 janvier 2025, la participation d’Immersion a diminué à 32,3 % en raison d’émissions supplémentaires d’actions ordinaires de la librairie à des actionnaires non contrôlants.
Dernières nouvelles sur Immersion Corporation
Conclusion
Les hologrammes ont longtemps été un élément de la science-fiction depuis très longtemps, et bien que plusieurs tentatives aient été faites pour les rendre réels, l’interaction directe avec eux n’a pas été réalisée. En permettant aux utilisateurs d’atteindre naturellement et de manipuler des objets virtuels, les hologrammes tactiles peuvent nous aider à faire un bond transformateur depuis les affichages 3D passifs vers des expériences véritablement interactives.
Ainsi, l’étude FlexiVol, grâce à sa capacité à permettre des interactions directes par passage à travers, repousse les limites des interfaces virtuelles ainsi que prouve la viabilité des diffuseurs élastiques pour une interaction manuelle sûre et naturelle.
Cet affichage volumétrique pose essentiellement les bases d’une nouvelle norme en conception d’interaction 3D, bien que des avancées supplémentaires en matériaux, haptiques et rendu adaptatif soient nécessaires pour commercialiser et redéfinir la créativité, la formation et le travail collaboratif. Avec de puissantes possibilités d’applications dans l’éducation, le divertissement, la médecine et au-delà, cette évolution montre le potentiel de fusionner les mondes numérique et physique de façon plus fluide que jamais.
