Dans le monde en plein essor de la technologie de réalité virtuelle (VR), il reste un défi de fournir aux utilisateurs une perception réaliste de l'espace infini et des capacités de marche naturelles dans l'environnement virtuel. Une équipe d'informaticiens a introduit une nouvelle approche pour résoudre ce problème en tirant parti d'un phénomène humain naturel :le clignement des yeux.

Tous les humains sont fonctionnellement aveugles pendant environ 10 % du temps dans des circonstances normales en raison des clignements des yeux et des saccades, un mouvement rapide de l'œil entre deux points ou objets. Les clignements des yeux sont une cause courante et naturelle de ce qu'on appelle « la cécité du changement, " qui indique l'incapacité pour les humains de remarquer les changements dans les scènes visuelles. Se concentrer sur les clignements des yeux et changer la cécité, l'équipe a conçu un nouveau système de calcul qui redirige efficacement l'utilisateur dans l'environnement virtuel au cours de ces instances naturelles, le tout avec des mouvements de caméra indétectables pour fournir une redirection d'orientation.

"Les techniques précédentes de RDW [marche redirigée] appliquent des rotations en continu pendant que l'utilisateur marche. Mais le nombre de rotations imperceptibles est limité, " note Eike Langbehn, auteur principal de la recherche et doctorant à l'Université de Hambourg. « C'est pourquoi une approche orthogonale est nécessaire :nous ajoutons quelques rotations supplémentaires lorsque l'utilisateur n'est pas concentré sur les visuels. Lorsque nous avons appris que les humains sont fonctionnellement aveugles pendant un certain temps à cause des clignements, nous pensions, « Pourquoi ne faisons-nous pas la redirection pendant les clignements des yeux ? »"

Les clignements des yeux humains se produisent environ 10 à 20 fois par minute, environ toutes les 4 à 19 secondes. Tirant parti de cette fenêtre d'opportunité - où les humains sont incapables de détecter les changements de mouvement majeurs dans un environnement virtuel - les chercheurs ont conçu une approche pour synchroniser un système de rendu d'infographie avec ce processus visuel, et introduisez tout changement de mouvement utile dans les scènes virtuelles pour améliorer l'expérience VR globale des utilisateurs.

Les expériences des chercheurs ont révélé que des rotations imperceptibles de la caméra de 2 à 5 degrés et des translations de 4 à 9 cm du point de vue de l'utilisateur sont possibles en un clin d'œil sans même que les utilisateurs s'en aperçoivent. Ils ont suivi les clignements des yeux des participants au test à l'aide d'un eye tracker dans un casque VR. Dans une étude confirmatoire, l'équipe a validé que les participants ne pouvaient pas détecter de manière fiable dans lequel des deux clignements d'œil leur point de vue était manipulé tout en marchant sur un chemin courbe VR. Les tests se sont appuyés sur un clignement naturel inconscient des yeux, mais les chercheurs disent que la redirection pendant le clignement pourrait être effectuée consciemment. Étant donné que les utilisateurs peuvent consciemment cligner des yeux plusieurs fois par jour sans trop d'effort, les clignements des yeux offrent un grand potentiel pour être utilisés comme déclencheur intentionnel dans leur approche.

L'équipe présentera son travail au SIGGRAPH 2018, du 12 au 16 août à Vancouver, Colombie britannique. La conférence et l'exposition annuelles présentent les plus grands professionnels du monde, universitaires, et des esprits créatifs à la pointe de l'infographie et des techniques interactives.

« RDW est un grand défi car les techniques actuelles nécessitent encore trop d'espace pour permettre une marche illimitée en VR, " note Langbehn. "Notre travail pourrait contribuer à une réduction de l'espace puisque nous avons découvert que des rotations imperceptibles allant jusqu'à cinq degrés sont possibles pendant les clignements. Cela signifie que nous pouvons améliorer les performances de RDW d'environ 50 %."

Les résultats de l'équipe pourraient être utilisés en combinaison avec d'autres recherches en réalité virtuelle, tels que les nouveaux algorithmes de pilotage, meilleure prédiction de chemin, et rotations lors des saccades, pour n'en nommer que quelques-uns. En bas de la route, de telles techniques pourraient un jour permettre aux utilisateurs de VR grand public de sortir virtuellement de leur salon.

Langbehn a collaboré au travail avec Frank Steinicke de l'Université de Hambourg, Markus Lappe de l'Université de Münster, Gregory F. Welch de l'Université de Floride centrale, et Gerd Bruder, également de l'Université de Floride centrale. Pour l'article complet et la vidéo, visitez la page du projet de l'équipe.