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Fondé par les ingénieurs du CERN, l'affichage du champ lumineux de CREAL3D est la solution

CREAL3D est une start-up basée en Suisse, cofondée par d'anciens ingénieurs du CERN qui ont contribué au projet ATLAS au Large Hadron Collider. Elle a créé un impressionnant écran à champ lumineux qui ne ressemble à rien dans un casque AR ou VR actuellement disponible sur le marché.

Au CES de la semaine dernière, nous avons vu et écrit beaucoup de choses intéressantes. Mais cachés dans des endroits moins évidents, nous avons trouvé quelques projets assez séduisants qui ne figurent peut-être pas dans les prochains casques, mais nous brossons sûrement un tableau prometteur pour la prochaine génération d'AR et de VR.

Un de ces projets ne faisait pas partie de la section AR / VR de CES. Il se cachait dans un endroit inattendu – à un kilomètre et demi de distance, dans une partie totalement différente de la conférence – se fondant en deux boîtes indescriptibles sur une table minuscule parmi un groupe de startups suisses représentant CES au sein du "Pavillon Suisse" .

C'est là que j'ai rencontré Tomas Sluka et Tomáš Kubeš, anciens scientifiques du CERN et cofondateurs de CREAL3D. Ils ont fait signe à l'une des boîtes, chacune avec un oculaire à regarder. Je me suis avancé, j'ai regardé à l'intérieur et après un rapide test, j'ai été immédiatement impressionné – pas par ce que j'ai vu, mais par la façon dont je l'ai vu. Mais cela me prendra une minute pour expliquer pourquoi.

Photo par Road to VR

CREAL3D construit un affichage de champ lumineux. Aussi proche que je puisse en juger, c’est ce qui se rapproche le plus d’un champ lumineux que j’ai personnellement eu la chance de voir de mes propres yeux.

Les champs de lumière sont importants pour AR et VR car ils représentent véritablement la façon dont la lumière existe dans le monde réel et comment nous la percevons. Malheureusement, ils sont difficiles à capturer ou à générer, et même plus difficiles à afficher.

Tous les casques de micro-surveillance et de réalité virtuelle actuellement sur le marché utilisent des astuces pour essayer de faire comprendre à nos yeux ce que nous voyons comme si elle était réellement devant nous. La plupart des casques utilisent la stéréoscopie de base, et c’est à peu près tout. L’effet 3D donne une impression de profondeur à ce qu’est une scène projetée sur un plan plat à une distance focale fixe.

Ces casques supportent la vergence (le mouvement des deux yeux pour fusionner deux images en une image avec la profondeur), mais pas l'accommodation (la focalisation dynamique de chaque œil). Cela signifie que, tandis que vos yeux changent constamment de vergence, l'hébergement est bloqué au même endroit. Normalement, ces deux fonctions oculaires travaillent inconsciemment de manière synchrone, d’où le soi-disant «conflit de vergence-hébergement».

Plus simplement, presque tous les casques sur le marché affichent des images qui ne représentent pas parfaitement la façon dont nous percevons le monde réel.

Sur les casques plus évolués, les approches «varifocales» modifient de manière dynamique la distance focale en fonction de la position recherchée (avec l'eye tracking). Magic Leap, par exemple, prend en charge deux focales et effectue des sauts entre elles selon les besoins. Le prototype de Half Dome d’Oculus fait de même et, d’après ce que nous savons jusqu’à présent, semble prendre en charge une large gamme de focales continues. Même dans ce cas, certains problèmes inhérents à ces approches varifocales subsistent, car ils ne présentent pas réellement de champs lumineux.

Donc, revenons au test rapide que j’ai fait lorsque j’ai regardé à travers l’objectif CREAL3D: à l’intérieur, j’ai vu une petite grenouille sur une branche très proche de mon œil, derrière laquelle se trouvait un arbre. Après avoir regardé la grenouille, je me suis concentré sur l'arbre qui est devenu net alors que la grenouille est devenue floue. Puis j'ai regardé la grenouille et j'ai vu une belle fleur naturelle flou sur l'arbre.

Ci-dessus, une séquence brute à travers l'objectif de l'affichage du champ lumineux CREAL3D dans laquelle vous pouvez voir la caméra se focaliser sur différentes parties de l'image.

Pourquoi est-ce impressionnant? Eh bien, je savais qu'ils n'utilisaient pas le suivi oculaire, alors je savais que ce que je voyais n'était pas un système varifocal typique. Et je regardais à travers une seule lentille, alors je savais que ce que je voyais n'était pas une simple vergence. C'était le logement au travail (le centre dynamique de chaque œil).

La seule explication possible pour pouvoir loger correctement entre deux objets avec un seul œil (et sans suivi du regard), c’est que j’étais en train de regarder un champ lumineux réel, ou du moins quelque chose de très proche.

Ce magnifique flou que j'ai vu était la zone de la scène qui n'était pas nette, ce qui ne peut amener qu'un seul plan à la fois. Vous pouvez voir la même chose maintenant: fermez un œil, maintenez un doigt à quelques centimètres de votre œil et concentrez-vous dessus. Maintenant, concentrez-vous sur quelque chose qui se trouve loin derrière votre doigt et observez-le devenir flou.

Cela se produit car la lumière de votre doigt et celle des objets les plus éloignés pénètrent dans votre œil sous différents angles. Quand j'ai regardé l'écran de CREAL3D, j'ai vu la même chose, pour la même raison – sauf que je regardais une image générée par ordinateur.

Une petite expérience avec l’affichage a vraiment conduit ce point à la maison. En tenant mon smartphone près de l'objectif, je pouvais taper sur la grenouille et mon appareil photo le mettrait au point. Je pouvais aussi taper sur l'arbre et le focus serait basculé sur l'arbre pendant que la grenouille devenait floue. En ce qui concerne l'appareil photo de mon smartphone… il s'agissait de «vrais» objets à de «réelles» focales.

À travers l'objectif: se concentrer sur le libre. | Image reproduite avec la permission de CREAL3D

C'est la longue façon de dire (désolé, les champs lumineux peuvent être source de confusion) que les champs lumineux sont le moyen idéal pour afficher des images virtuelles ou augmentées, car ils supportent de manière inhérente toutes les «caractéristiques» de la vision humaine naturelle. Et il semble que l’affichage de CREAL3D fasse à peu près la même chose.

Mais, ce sont d’énormes boîtes posées sur un bureau. Cette technologie pourrait-elle même s'intégrer dans un casque? Et comment ça marche quand même? Les fondateurs Sluka et Kubeš n'étaient pas disposés à donner beaucoup de détails sur leur approche, mais j'ai appris autant que possible sur les capacités (et les limites) du système.

La partie "comment" est la moins claire à ce stade. Sluka me dirait seulement qu'ils utilisent un projecteur, modulant la lumière d'une certaine manière, et que l'image n'est pas un hologramme, pas plus qu'ils n'utilisent un réseau de microlentilles. La société estime qu’il s’agit d’une approche novatrice et que leur champ lumineux synthétique est plus proche d’un champ lumineux analogique que tous les autres dont ils sont conscients.

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Sluka me dit que le système prend en charge «des centaines de plans de profondeur allant de zéro à l'infini», avec une distribution logarithmique (plus grande densité de plans plus proches de l'œil et plus faible encore). Il a ajouté qu'il était également possible d'obtenir un plan de profondeur «derrière» l'œil, ce qui signifie que le système peut corriger les lunettes de prescription.

Les deux hommes m'ont également dit qu'ils pensaient que la technologie pouvait être facilement ajustée pour s'adapter aux casques d'écoute AR et VR, et que les appareils encombrants présentés au CES n'étaient qu'une preuve de concept. La société s'attend à ce que ses écrans de champ lumineux soient prêts pour les casques VR cette année et qu'ils soient réduits au maximum aux casques AR de la taille d'une lunette d'ici 2021.

Au CES, CREAL3D a présenté une version monoculaire et binoculaire (illustrée) de son affichage du champ lumineux. | Photo par Road to VR

En ce qui concerne les limitations, l’affichage ne prend actuellement en charge que 200 niveaux par couleur (RBG), et l’augmentation du champ de vision et de la boîte à yeux sera un défi en raison de la nécessité d’élargir la portée du champ lumineux, bien que l’équipe espère pouvoir le faire. obtenir un champ de vision de 100 degrés pour les casques VR et un champ de vision de 60 à 90 degrés pour les casques AR. Je pense que générer des champs de lumière synthétiques en temps réel à des cadrages élevés constituera également un défi de calcul, bien que Sluka n’ait pas donné beaucoup de détails sur le processus de rendu.

À travers l'objectif: se concentrer sur les pièces proches. La scène de flou en arrière-plan n'est pas générée, elle est "réelle", due à la physique des champs lumineux. | Image reproduite avec la permission de CREAL3D

C'est excitant, mais tôt pour CREAL3D. La société est une jeune startup comptant jusqu'à présent 10 membres, et il reste encore beaucoup à prouver en termes de faisabilité, de performance et d'évolutivité de l'approche de la société en matière d'affichage par champ lumineux.

Sluka est titulaire d'un doctorat en ingénierie scientifique de l'Université technique de Liberec en République tchèque. Il dit être un ingénieur multidisciplinaire et il a les ouvrages publiés pour le prouver. L’équipe CREAL3D compte dans ses rangs une poignée de docteurs, dont plusieurs du projet Vaunt à volets fermés d’Intel.

Sluka m'a dit que la société avait collecté environ 1 million de dollars au cours de la dernière année et qu'elle était en train de collecter 5 millions de dollars afin de développer davantage la société et son développement.

Le poste créé par les ingénieurs du CERN, Light-field Display de CREAL3D, est le Real Deal paru en premier sur Road to VR.