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Chapitre 1

Présentation et besoins de la réalité virtuelle

  • La réalité virtuelle (RV) est une technologie immersive qui permet de simuler des environnements 3D et d'interagir avec eux.
  • Les besoins de la RV incluent la possibilité de créer des expériences réalistes et engageantes qui peuvent être utilisées dans divers domaines.

Applications

  1. Jeux et divertissement
    • Exemples : Ultima Online
  2. Formation et apprentissage
    • Apprentissage de gestes médicaux et chirurgicaux.
    • Apprentissage mécanique.
    • Simulateur de vol.
  3. Psychothérapie
    • Utilisée pour vaincre des phobies ou pour aider à la réinsertion des malades dans le monde réel.
  4. Téléprésence
    • Utilisation de systèmes robotisés maître/esclave pour la chirurgie à distance ou pour la télé-échographie.

Chapitre 2

Représentation des modèles géométriques

  • Importance de la représentation 3D dans la création d'objets virtuels.
  • Différents types de modèles :
    • Modèles non polygonaux
    • Modèles polygonaux
  • Surfaces et méthodes de reconstruction à partir d'images.

Création d'un objet virtuel

Étapes de création
  1. Reconstruction 3D
    • À partir d'un objet réel, plusieurs représentations en 2D d'un objet sont utilisées pour déterminer les coordonnées des éléments visibles.
    • Importance de la définition précise des coordonnées dans un repère de l'espace réel 3D.
  2. Modèles Non-polygonaux
    • Comportent des formes géométriques simples utilisées par des algorithmes mathématiques pour créer des objets complexes.
    • Exemples :
      • CSG (Constructive Solid Geometry)
      • Modèles basés sur des primitives géométriques combinées, comme sphères et cubes.
  3. Modèles Polygonaux
    • Utilisation de surfaces, CSG, et représentations implicites.
  4. Définition de surfaces paramétriques
    • Présentation d'entités définies par des paramètres modifiables facilement.
  5. Utilisation de points de contrôle : B-splines et NURBS.
  6. Algorithmes de simplification des nuages de points et transformation en polygones structurés (ex : Triangulation de Delaunay).

Chapitre 3

Interaction

  1. La navigation
    • Importance de la capacité de se déplacer dans la scène virtuelle, similaire au monde réel.
    • Favorise l'engagement dans des tâches variées, telles que l'exploration de musées ou la simulation de situations.
    • Méthodes de navigation :
      • Observation d'un objet sous différents angles.
      • Déplacement d'une planète à une autre.

Chapitre 4

Détection et réponse à la collision

  1. Algorithmes de détection de collision construits en pipeline de trois niveaux :
    • Niveau de détection grossière : volumes englobants (Broad phase).
    • Niveau d'optimisation : détection serrée (Narrow phase).
    • Niveau d'objet : détection exacte (Exact phase).
  2. Méthodes de partitionnement spatial (grille uniforme, quadtree, kd-tree, BSP tree).
  3. Méthodes de détection étroite.
  4. Techniques de collision, y compris le Ray-Casting et des algorithmes adaptatifs.

Chapitre 5

Périphériques de la Réalité Virtuelle

  1. Périphériques de marche (ex : tapis multidirectionnels, cyberne, KATVR).
  2. Autres périphériques (ex : capteurs infrarouges, gants de pincement).
  3. Principaux systèmes de manipulation (ex : PHANTOM, Haptic Master).

Chapitre 6

Affichage de la Réalité Virtuelle

  1. Les différents types d'affichages (ex : vidéo stéréoscopique, affichage HWD, affichage projeté).
  2. Importance du suivi et du recalage dans la RV.

Chapitre 7

Réalité virtuelle distribuée, mobile et web

  • Exploration des possibilités offertes par la réalité virtuelle dans des contextes mobiles et en ligne.
  • Applications dans des domaines variés tels que l'éducation, le divertissement et l'entraînement.

La réalité augmentée

  • Développement de la réalité augmentée comme technologie complémentaire à la réalité virtuelle, permettant des interactions enrichies avec le monde réel via des interfaces numériques.
  • Différentes applications dans le domaine militaire, de l'éducation, et plus.

Cas d'étude : Jeu Zomby Toys @Unity

  • Stratégies de développement et implémentation de jeux vidéo en réalité augmentée et virtuelle.
  • Public ciblé : joueur hardcore, joueur occasionnel, public féminin, public plus âgé.