De la Vision à la Réalité : Les Dernières Innovations en Réalité Augmentée

La réalité augmentée est en plein essor. Selon les estimations de marché disponibles, de 2017 à 2025, la taille du marché de la réalité augmentée devrait augmenter de plus de 195 milliards de dollars américains, passant d’environ 3,5 milliards en 2017 à plus de 198 milliards de dollars en 2025.  

Cette croissance n’aurait pas été possible si la RA n’avait pas fait ses preuves dans de nombreux cas d’utilisation réels, notamment la formation médicale, le commerce de détail, la réparation et la maintenance, la conception et la modélisation, la logistique d’entreprise, le tourisme, l’éducation, le divertissement, la sécurité publique, et bien d’autres. 

L’introduction de la RA dans notre vie moderne a été si efficace que des leaders technologiques comme SAP ont qualifié son impact de synonyme du futur de la fabrication. Elle trouve son utilité pour tout, de l’identification d’actifs au transfert de connaissances. Elle a contribué à améliorer les normes de développement de produits, simplifié les processus, optimisé la gestion des entrepôts, accru l’engagement des travailleurs et – peut-être le plus important – réduit les risques en permettant aux travailleurs de pratiquer virtuellement les tâches. 

Une telle croissance de la RA a toujours bénéficié du soutien d’une communauté scientifique solide, engagée à innover et à repousser les limites de ce que la RA peut potentiellement accomplir. 

Aujourd’hui, nous allons examiner une innovation qui s’avérera cruciale pour étendre davantage l’applicabilité de la RA. 

Écrans de RA Réduits avec des Cas d’Utilisation Étendus pour la Vision et la Visibilité

L’étude a été publiée dans la revue ACS Photonics et intitulée “Affichage de Réalité Augmentée Compact à Méta‑Optique Hybride avec Renforcement d’Image Computationnel.” 

Source: ACS

Les chercheurs ont constaté qu’il était difficile de réduire la taille, le poids et les aberrations hors axe des lentilles de projection. Ce défi a créé des obstacles à la miniaturisation des appareils de RA tels que les lunettes. En réponse, ils ont présenté un affichage de projection AR basé sur des lentilles hybrides méta/réfractives, éclairé par une MicroLED. Cette solution permet une commercialisation avec un diamètre de pupille d’entrée de 3,2 mm et une longueur totale inférieure à 7,7 mm. Le résultat offre une résolution supérieure et des aberrations hors axe minimales, avec moins de 2 % de distorsion sur un champ de vision de 30 degrés. 

Pour améliorer davantage la solution, les chercheurs l’ont dotée d’un réseau de neurones de correction inspiré du matériel, alimenté par une fonction de point‑spread. Afin de renforcer la qualité de l’image en RA, ils ont mis en place une pré‑déconvolution à partir d’une source lumineuse capable de corriger davantage les aberrations résiduelles du système. 

Bien que tout cela puisse sembler trop technique, examinons la solution sous un angle qui permettrait aux non‑initiés à la science optique d’en avoir une vision plus claire. 

Ce que la Recherche et ses Réalisations Signifient pour l’Utilisateur Moyen

Le but que l’on attribue à la RA est de prendre des images numériques et de les superposer aux vues du monde réel. C’est ainsi qu’elle a trouvé sa place dans de nombreux domaines d’adoption intéressants et populaires, tels que les jeux vidéo, les interventions chirurgicales et la conduite de véhicules autonomes. La recherche dont nous parlons vise à rendre la RA plus pratique en permettant son intégration dans des appareils personnels courants, en combinant deux technologies optiques en un seul affichage RA haute résolution. Le prototype de lunettes proposé par la recherche offrait une qualité d’image améliorée, où les distorsions pouvaient être éliminées par des algorithmes informatiques.

Les Avantages de la Recherche

Les fabricants d’appareils RA bénéficieront grandement de cette recherche et des avancées qu’elle pourrait engendrer. Le matériel RA doit devenir plus portable, léger et portable pour l’utilisateur. Cependant, il se compose encore de lunettes encombrantes et de visières lourdes. Les chercheurs, en trouvant un moyen de combiner une métasurface et une lentille réfractive – deux technologies optiques distinctes – ont pu créer un design RA hybride compact à lentille unique. 

Ces ajouts n’ont pas alourdi le matériel de l’appareil, car la métasurface ne consistait qu’en un film de nitrure de silicium ultrafin et léger, gravé d’un motif capable de façonner et de focaliser la lumière des micro‑LED verts. 

La solution a pris en charge les moindres imperfections – souvent négligées – en utilisant des algorithmes informatiques capables d’améliorer la résolution de l’image projetée et de corriger les défauts avant que la lumière ne quitte la microLED. 

Les chercheurs ont évalué l’efficacité de leur solution en la testant sur une image RA reprojetée d’un panda roux. Le panda reprojeté – avec la nouvelle solution appliquée – était similaire à 74,3 % à l’image originale, soit une amélioration de 4 % par rapport à la projection non corrigée. 

En détaillant l’utilité future de la solution, les chercheurs ont indiqué que celle-ci pouvait passer du vert au plein couleur et permettre la production d’une nouvelle génération de lunettes RA susceptibles de devenir grand public. 

Bien que cette recherche possède tout le potentiel pour être pionnière, de nombreuses autres recherches liées à la RA pourraient laisser une impression durable dans ce domaine. 

Dans les sections suivantes, nous examinerons d’autres recherches similaires.

Le Premier Écran AR Flexible et Transparent au Monde

Source: The University of Melbourne

Des chercheurs de l’Université de Melbourne, en collaboration avec KDH Design Corporation, une société taïwanaise, et le Melbourne Centre for Nanofabrication, ont réalisé une avancée révolutionnaire dans le domaine de la technologie d’affichage en réalité augmentée. Ils ont mis au point le premier écran d’affichage AR flexible et transparent au monde qui utilise la fabrication additive et exploite des matériaux à faible coût. Les chercheurs estiment que leur solution pourrait révolutionner l’usage de la RA en créant une technologie à la fois flexible et capable de s’ajuster aux différents angles de sources lumineuses entrant dans les yeux de l’observateur. 

En termes d’applicabilité, les chercheurs ont identifié des utilisations potentielles dans le jeu vidéo, l’éducation et les soins de santé. Plus spécifiquement, l’industrie du jeu vidéo pourrait en bénéficier de manière significative en 

Étant donné que l’écran était flexible, il pouvait s’adapter à une variété de formes et de configurations, y compris des formes courbées et irrégulières. Sa transparence permettait aux utilisateurs d’avoir une vue plus naturelle et sans obstruction. De plus, il était possible de superposer du contenu numérique pour améliorer l’expérience utilisateur dans son ensemble. 

Le mécanisme de fabrication du produit et son recours aux techniques de fabrication additive ont permis un contrôle précis et méticuleux du design et de la production de l’écran. La qualité s’est nettement améliorée et les produits sont devenus plus homogènes. La fabrication additive a également garanti une montée en échelle facile, adaptée à la production de masse, rendant la technologie plus accessible et abordable. 

Percée dans les Nanocomposites Polymères Holographiques – Un Changeur de Jeu pour les Appareils AR

Un groupe de chercheurs de l’Université des Sciences et Technologies de Huazhong a incorporé le cristal liquide E6M et a découvert une technique pour améliorer les matériaux utilisés dans les lunettes AR. Augmenter la luminosité et élargir le champ de vision sont deux problèmes de longue date que cette méthode aide à résoudre, tous deux essentiels pour rendre la réalité augmentée plus utile et immersive.

L’utilisation de l’E6M dans ces matériaux a permis aux scientifiques de réduire les effets visuels indésirables tels que la brume tout en conservant la finesse de l’affichage, tout en augmentant la modulation de l’indice de réfraction, c’est‑à‑dire la façon dont la lumière traverse le matériau. Le résultat est un matériau plus efficace, plus léger et plus fin qui augmente la compacité et l’efficacité des lunettes AR. Cela nous rapproche d’un pas de gadgets AR avec des affichages plus lumineux et plus clairs, plus agréables à porter.

Cette percée pourrait ouvrir la voie à des produits de réalité augmentée plus pratiques et conviviaux dans des secteurs tels que le divertissement, la santé et l’éducation. À mesure que les lunettes AR deviennent plus compactes et efficaces, elles deviennent également plus confortables et faciles à utiliser au quotidien, créant de nouvelles opportunités pour notre interaction en temps réel avec le monde numérique.

« Notre travail démontre une amélioration majeure des performances optiques des nanocomposites polymères holographiques, ce qui pourrait transformer la conception des appareils AR. Atteindre une haute efficacité de diffraction avec une épaisseur minimale prépare le terrain pour des affichages AR plus fins, plus légers et plus efficaces. »

– Professeur Hai‑Yan Peng, l’un des auteurs de l’étude 

Meta Orion

Des recherches comme celles‑ci et d’autres ont inspiré de nombreux produits. L’un d’eux est définitivement Meta Orion. Fin septembre de cette année, Meta a présenté Orion, auparavant appelé Project Nazare, que l’entreprise décrit comme la paire de lunettes AR la plus avancée jamais créée. Cette solution constitue une percée, car elle possède l’apparence et le confort d’une paire de lunettes ordinaire tout en offrant les capacités immersives de la RA. 

Le cadre d’Orion intègre l’assistant intelligent de Meta, Smart Companion, permettant aux utilisateurs d’obtenir une assistance alimentée par l’IA pour les tâches courantes via des commandes vocales et des gestes. Des superpositions en temps réel sur les lunettes aident dans les activités quotidiennes, comme la lecture de cartes, la réception de notifications et même l’interaction avec du contenu numérique immersif. Il offre une interface intuitive qui combine sans effort les mondes réel et virtuel grâce à ses lentilles sophistiquées et légères. 

Avec Orion, Meta espère réinventer la technologie personnelle en la dépassant les smartphones pour entrer dans le domaine des expériences de réalité augmentée mains libres. 

Selon Zuckerberg, Orion est en développement depuis dix ans et, malgré ses promesses, il reste un prototype sans voie claire (du moins pour l’instant) de devenir un produit rentable. Le dispositif nécessite encore un bracelet et une puce informatique sans fil pour fonctionner, et à 10 000 $ l’unité, il est évident que Meta a encore un long chemin avant de le commercialiser.

Ray‑Ban Meta

Alors qu’Orion est encore loin d’être lancé, les personnes souhaitant tester la technologie de lunettes intelligentes de Meta peuvent essayer le Ray‑Ban Meta. 

Une paire standard de lunettes Ray‑Ban Meta coûte seulement 299 $ et offre une expérience utilisateur bien supérieure à celle de nombreux autres appareils VR disponibles sur le marché aujourd’hui. Avec Orion, les utilisateurs peuvent se connecter facilement au cloud et à leurs téléphones, grâce aux nombreuses capacités du Ray‑Ban Meta, incluant caméras, microphones, haut-parleurs, capteurs et un modèle de langage de grande taille (LLM) intégré. 

Une autre paire de lunettes AR qui a suscité beaucoup d’attention est les Spectacles 3 de Snap. Bien que les Spectacles 3 et le Ray‑Ban Meta présentent plusieurs similitudes, le Ray‑Ban Meta a obtenu un niveau d’acceptation plus élevé grâce à ses capacités d’IA améliorées, une meilleure intégration avec l’écosystème Meta et un design plus sophistiqué. 

Les lunettes intelligentes Ray‑Ban Meta reflètent également la capacité de Meta à tirer des leçons des itérations précédentes de produits concurrents, comme les tentatives de Bose et de Snap avec les Spectacles et les lunettes audio Bluetooth. Bien que Snap ait attiré l’attention grâce à son marketing astucieux et à ses designs attrayants, il n’a pas pu réellement en profiter. Le succès précoce de Snap avec les Spectacles s’est rapidement estompé en raison d’un manque d’innovation. De même, les lunettes audio de Bose étaient utiles mais manquaient des éléments immersifs et visuels nécessaires pour laisser une impression durable. 

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Meta

Avec une hausse de 16 % de son chiffre d’affaires, Meta a enregistré un revenu de 134,9 milliards de dollars en 2024, porté par une augmentation de 28 % d’une année sur l’autre des impressions publicitaires. Cela malgré une baisse de 9 % du prix moyen par annonce. Le quatrième trimestre, en particulier, a été un succès solide pour Meta, le chiffre d’affaires de l’entreprise atteignant 40,11 milliards de dollars, en hausse de 25 % d’une année sur l’autre.

Un autre facteur qui a joué en faveur de Meta a été le taux de change, car ses revenus auraient été inférieurs de 374 millions de dollars si les taux de change étaient restés stables.

En plus de la croissance du chiffre d’affaires, Meta a géré efficacement ses coûts. Les coûts et dépenses totaux ont augmenté de 1 % pour atteindre 88,15 milliards de dollars en 2023. Meta a engagé 3,45 milliards de dollars de dépenses de restructuration en rationalisant ses opérations via des licenciements et des consolidations de centres de données. Elle a également racheté 20,03 milliards de dollars d’actions, démontrant son engagement envers les actionnaires et sa perspective à long terme pour des produits de réalité augmentée plus pratiques et conviviaux dans des secteurs tels que le divertissement, la santé et l’éducation.

De façon impressionnante, Meta n’a pas seulement augmenté ses revenus mais a également maîtrisé efficacement ses dépenses. En 2023, les dépenses et coûts totaux ont grimpé de 1 % à 88,15 milliards de dollars.

De plus, Meta a engagé 3,45 milliards de dollars de dépenses de restructuration en rationalisant ses opérations via des licenciements et des consolidations de centres de données. Elle a également racheté 20,03 milliards de dollars d’actions, démontrant son engagement envers les actionnaires et sa perspective à long terme.

Du côté des dépenses, Meta a investi 28,1 milliards de dollars dans des investissements stratégiques en capital en 2023. L’entreprise a priorisé l’expansion de l’infrastructure pour l’IA, Reality Labs et d’autres projets à long terme. Maintenant, Meta prévoit d’investir davantage dans les serveurs, le matériel d’IA et les centres de données en 2024, alors que la division Reality Labs développe des produits AR/VR et que la recherche en IA stimule la demande d’infrastructure.

Conclusion

En conclusion, la réalité augmentée se répand rapidement dans les secteurs de la santé, de l’éducation et du divertissement. Grâce aux avancées en science optique et à la recherche innovante, le marché de la RA devrait croître à mesure que cette technologie devient plus pratique. Les écrans compacts à haute résolution et les écrans AR flexibles rendent les appareils RA plus conviviaux, légers et pratiques pour une utilisation quotidienne. Ces technologies changeront notre façon d’interagir avec le monde numérique, créant de nouvelles expériences immersives dans les espaces professionnels et personnels.

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