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VR, AR, MR : le guide ultime

VR, AR et MR : qu’est-ce que c’est ?

La réalité virtuelle (VR), réalité augmentée (AR) et réalité mixte (MR) sont des technologies émergentes basées sur l’intégration d’éléments numériques virtuels dans le monde réel : en surimpression (AR), en interaction avec des éléments de cet environnement réel (MR), ou en totale immersion de l’utilisateur dans un univers virtuel coupé du monde réel (VR).

La réalité virtuelle (VR pour virtual reality) englobe toutes les expériences immersives disponibles via un casque de réalité virtuelle (aussi appelé HMD pour head-mounted display). L’utilisateur est totalement coupé du monde réel, dans un environnement virtuel visible grâce au casque de réalité virtuelle.

La réalité augmentée (AR pour augmented reality) permet de superposer du contenu numérique au monde réel (objets virtuels, informations, etc.). L’utilisateur voit toujours l’environnement réel, avec en surimpression cette couche de contenu numérique. L’affichage s’effectue sur un écran visible par l’utilisateur, le plus souvent via des lunettes de réalité augmentée ou via un smartphone avec une application spécifique offrant des capacités de réalité augmentée.

La réalité mixte (MR pour mixed reality) combine plusieurs technologies. Un casque de réalité mixte permet d’intégrer des éléments virtuels dans le monde réel en permettant à ces éléments d’interagir avec l’environnement. L’utilisateur n’est pas coupé du monde réel, il peut voir au travers du casque ou des lunettes de réalité mixte.

Enfin, la réalité étendue (XR pour extended reality) englobe tous types d’environnements réels et virtuels incluant la réalité virtuelle, la réalité augmentée et la réalité mixte.

VR, AR et MR : les clés pour comprendre ces technologies

Quelle est la différence entre réalité virtuelle (VR), réalité augmentée (AR) et réalité mixte (MR) ? En 1984, les professeurs Paul Milgram et Fumio Kishino ont présenté le Milgram Mixed Reality Spectrum (“Spectre de réalité mixte de Milgram”) pour analyser le spectre des réalités virtuelles et augmentées. Cette échelle a été la référence du secteur pendant une trentaine d’années.

La VR a connu une certaine popularité dans la période avant l’explosion d’internet dans les années 90. Cette technologie est ensuite tombée quelque peu dans l’oubli avec une baisse de l’intérêt du public et des financements en berne de la part des entreprises technologiques qui s’y étaient intéressées.

En 2012, l’entreprise Oculus a lancé une campagne couronnée de succès sur Kickstarter, générant un engouement du public et des médias. Oculus a ensuite été rachetée par Facebook en 2015. Cette acquisition a marqué le début d’une renaissance pour la réalité virtuelle, avec la reprise de nombreux projets de recherche et développement de produits autour de cette technologie.

Windows Mixed Reality Spectrum (Spectre de réalité mixte)

Le Windows Mixed Reality Spectrum (« Spectre de réalité mixte »).

Milgram Mixed Reality Spectrum (Spectre de réalité mixte de Milgram)

Le Milgram Mixed Reality Spectrum (“Spectre de réalité mixte de Milgram”) présenté en 1984.

En 2015, Microsoft a lancé Windows 10 Mixed Reality et sorti simultanément une version mise à jour de l’échelle de Milgram, le Mixed Reality Spectrum (“Spectre de réalité mixte”). On retrouve le casque MR HoloLens d’un côté du spectre, avec à l’autre bout les casques de réalité virtuelle.

Cette échelle ne fait pas l’unanimité et elle est plutôt controversée au sein de l’industrie de la réalité virtuelle. En effet, la définition donnée par Microsoft est accusée d’avoir ajouté à la confusion autour du concept de réalité mixte. En effet, la plupart des casques de réalité virtuelle estampillés Windows Mixed Reality sont considérés comme des casques de réalité virtuelle classiques.

Note : chez Aniwaa, nous considérons que la définition de la réalité mixte de Microsoft n’est pas tout à fait correcte mais elle pourrait s’appliquer à une plateforme englobant VR, AR et MR (voir définitions ci-dessous).

La Consumer Technology Association a aussi sorti en Décembre 2016 une série de définitions pour les termes AR, MR, VR et XR. Cependant, la plupart des acteurs du secteur ne tiennent pas vraiment compte de ces définitions.

VR, AR et MR : quelles différences ?

La réalité virtuelle, augmentée et mixte présentent des différences fondamentales. Le nombre de produits disponibles augmente sans cesse et les avancées technologiques permettent une forte croissance des usages et applications dans des secteurs de plus en plus nombreux.

  • Réalité virtuelle (VR) : le contenu 100% numérique est consommé en immersion totale via un casque de réalité virtuelle.
  • Réalité augmentée (AR) : la réalité augmentée superpose du contenu numérique au monde réel (objets ou éléments virtuels, informations, …).
  • Réalité mixte (MR) : la réalité mixte incorpore du contenu numérique (objets ou éléments virtuels) au monde réel en permettant à ces éléments d’interagir avec l’environnement.

Qu’est-ce que la réalité virtuelle (VR) ?

Le terme “réalité virtuelle” recouvre l’ensemble des expériences immersives virtuelles. Ces expériences peuvent être créées à partir de contenu issu du monde réel (vidéo 360°), de contenu numérique (créé sur ordinateur), ou un mélange des deux. La réalité virtuelle est accessible aux utilisateurs via un casque de réalité virtuelle, aussi appelé casque VR, visiocasque, ou HMD (head-mounted display).

Catégories de casques VR

Il existe aujourd’hui un nombre croissant de fabricants, startups et projets de financement participatif de produits liés à la réalité virtuelle. Ces acteurs sont, pour la plupart, des géants du secteur tech comme Facebook (via leur division Oculus), Google (casque VR Daydream), HTC (casque VR VIVE) ou encore Windows (gamme de casques VR Windows Mixed Reality). De nombreuses startups émergent sur le secteur de la VR et attirent de plus en plus les investisseurs.

Trois types d’appareils de réalité virtuelle sont disponibles sur le marché, chacun avec ses avantages et inconvénients.

Découvrez notre guide détaillé des types de casques VR.

Casques de réalité virtuelle pour PC

Les casques VR pour PC nécessitent une connection constante à un ordinateur PC puissant via un ou plusieurs câbles (principalement USB ou HDMI). Ces casques de réalité virtuelle procurent en général des expériences plus immersives que les autres catégories de casques.

À noter que la plupart des casques Windows Mixed Reality se situent dans cette catégorie et sont considérés comme des casques VR, et non pas des casques de réalité mixte (MR) comme leur nom pourrait le laisser penser (Asus HC102, Acer Windows Mixed Reality headset, Dell Visor, HP Windows Mixed Reality headset, Samsung Odyssey).

Exemples de casques VR pour PC populaires : Oculus Rift, HTC VIVE Pro.

Casques VR autonomes ou “tout-en-un” (standalone)

Ces casques VR autonomes fonctionnent sans fil et sont totalement mobiles. Ils n’ont pas besoin de connection à un ordinateur ou smartphone et sont en général plus abordables que les casques VR pour PC.

Exemples de casques VR autonomes populaires : Pico Neo, VIVE Focus, Oculus Go.

Casques VR pour smartphones

Les casques VR pour mobiles nécessitent un smartphone compatible que l’on glisse dans le casque et qui fait office d’écran. La réalité virtuelle sur mobile, disponible via les casques VR pour smartphones, est un point d’entrée accessible à cette technologie émergente. Cette catégorie de casques VR est de loin la plus diverse en terme d’offre de produits et se distingue par ses prix abordables. Le type d’écran et sa résolution sont des facteurs clés à prendre en compte, au même titre que l’autonomie de la batterie.

Exemples de casques VR pour smartphones populaires : Samsung Gear VR, Google Daydream View 2.

Casque VR pour PC : Oculus Rift

Casque VR pour PC : Oculus Rift.

Casque VR autonome : HTC VIVE Focus

Casque VR autonome : HTC VIVE Focus.

Casque VR pour smartphone : Samsung Gear VR

Casque VR pour smartphone : Samsung Gear VR.

Achat d’un casque VR : les points important

  • Contenu

    Le contenu VR est disponible via des plateformes spécialisées, et la plupart des fabricants ont aussi une offre de contenu propriétaire. SteamVR est la plateforme la plus populaire pour le contenu en réalité virtuelle (jeux VR, expériences VR, etc.).

  • Manettes

    Les manettes et télécommandes permettent de meilleures interactions dans l’environnement de réalité virtuelle. Ces manettes sont classées par DoF (degrees of freedom ou degrés de liberté) : plus le nombre de degrés est élevé, plus l’expérience sera immersive.

  • Tracking

    Le terme tracking désigne le suivi du positionnement de l’utilisateur dans l’environnement VR. Plus le tracking est précis, meilleure sera l’immersion dans cet environnement de réalité virtuelle. Les concepts importants mis en jeux sont le tracking externe (capteurs externes) et le tracking interne (capteurs intégrés au casque VR), ainsi que le tracking des yeux (direction du regard sur l’écran) et des mains.

  • Champ de vision (FOV)

    Le champ de vision est aussi appelé FOV (field of view). L’œil humain peut voir à 220° (avec mouvement latéral des yeux) mais la plupart des casques de réalité virtuelle offrent un champ de vision horizontal d’environ 100°. Plus le champ de vision est grand, meilleure sera la sensation d’immersion dans l’expérience de réalité virtuelle.

  • Écran

Un bon casque VR pour PC ou smartphone doit avoir un écran offrant une haute résolution et une image de grande qualité. Ce facteur est essentiel pour une expérience de VR immersive. Les principaux critères à prendre en compte : résolution, densité de pixels, fidélité des couleurs et luminosité.

  • Fréquence de rafraîchissement

Plus la fréquence de rafraîchissement de l’écran est élevée, meilleure sera l’immersion. La fréquence de rafraîchissement minimale recommandée est de 60 Hz, la plupart des casques de VR offrant une fréquence entre 90 Hz et 120 Hz.

  • Audio

Le son est un élément important de l’expérience immersive en VR. La plupart des casques VR ont un système audio intégré avec pour la plupart des écouteurs, voire des haut-parleurs. Le terme “son spatial” (spatial audio) revient souvent dans les descriptifs de casques et est un facteur important à prendre en compte.

Pour plus de détails, consultez notre guide d’achat des casques VR.

La réalité augmentée (AR) : c’est quoi ?

La réalité augmentée (AR pour augmented reality) est l’affichage en superposition d’éléments et d’informations numériques sur le monde réel. La réalité augmentée est accessible via des appareils spécifiques (casques AR, lunettes de réalité augmentée, smartphone avec applications AR) et permet à l’utilisateur de voir l’environnement réel avec– en superposition– des informations ou objets virtuels.

Le contenu affiché en réalité augmentée n’interagit pas avec le monde réel, mais il permet à l’utilisateur d’avoir un expérience enrichie par rapport au simple monde réel, d’où le terme réalité augmentée.

La réalité augmentée a un potentiel souvent estimé comme supérieur à celui de la réalité virtuelle ou mixte en terme d’adoption. En effet, la réalité augmentée est principalement accessible via les smartphones, déjà présents dans le quotidien de nombreux utilisateurs.

Les applications de la réalité augmentée (AR) sont quasi infinies et peuvent se décliner en de nombreux usages quotidiens capables de changer la vie des utilisateurs. Il est important de souligner un autre aspect qui distingue réalité augmentée (AR) et réalité virtuelle (VR) : en réalité augmentée, l’utilisateur n’est pas isolé de son environnement, contrairement a la VR avec un casque recouvrant intégralement le champ de vision.

Catégories d’appareils de réalité augmentée (AR)

Lunettes de réalité augmentée (smart glasses)

Les lunettes de réalité augmentée restent encore largement destinées à des usages professionnels (usines, ingénierie, etc.). Le prix de ce type de lunettes AR est relativement élevé, en général supérieur à 1000 €. Il existe bien des modèles de lunettes de réalité augmentée grand public, cependant la tendance reste nettement orientée vers le B2B.

Apple, Samsung ou encore Google développent tous des modèles de lunettes de réalité augmentée ou de smart glasses.

Exemples de lunettes de réalité augmentée populaires : Vuzix Blade, Meta 2, ODG R-9.

Réalité augmentée sur mobile

La réalité augmentée sur smartphone est accessible via des applications utilisant des fonctionnalités AR. Les plus connues sont des jeux comme Pokemon Go ou encore l’application IKEA Place.

Ces applications mobiles de réalité augmentée permettent à l’utilisateur d’avoir une expérience enrichie (jeux, shopping, etc.) en affichant sur l’écran du smartphone des éléments virtuels en superposition au monde réel. Dans la pratique, l’utilisateur pointe l’objectif de l’appareil photo du smartphone vers un objet ou une zone de son environnement direct. L’application AR va alors afficher des éléments virtuels (objets, informations, …) par dessus cette image du monde réel, le tout sur l’écran du smartphone.

Apple, Facebook, Snapchat, Google et bien d’autres entreprises du secteur tech proposent déjà des applications mobile utilisant la réalité augmentée ainsi que des outils pour développeurs (SDK).

Casques de réalité augmentée (casques AR)

Certains casques de réalité virtuelle comme le VIVE Pro ou le Sensics zSight intègrent aussi des fonctionnalité de réalité augmentée, souvent simplement via des mises à jour de leur logiciel.

Le Ghost est un projet de casque de réalité augmentée qui a échoué sa campagne de financement participatif. Le Mira Prism est un casque de réalité augmentée pour smartphone qui est lui bien disponible sur le marché.

Le Optinvent ORA-X est un autre modèle de casque de réalité augmentée pour smartphone, offrant une visière rabattable conçue pour contenir le téléphone.

Le ANTVR MIX, actuellement en cours de développement après une campagne de financement réussie sur Kickstarter, est un casque AR filaire hybride offrant des fonctionnalités VR.

La réalité mixte (MR), c’est quoi ?

La réalité mixte (MR pour mixed reality), aussi connue sous les noms de MX ou réalité hybride, intègre du contenu virtuel dans le monde réel en permettant aux éléments virtuels d’interagir avec cet environnement réel.

La réalité mixte repousse les frontières entre monde réel et virtuel, grâce notamment au principe d’occlusion : les objets virtuels peuvent être cachés par des éléments du monde réel, du point de vue de l’utilisateur.

 

Exemples de casques de réalité mixte (MR)

Un casque MR ou des lunettes de réalité mixte scannent en permanence leur environnement afin de pouvoir générer des expériences de réalité mixte. Cela est nécessaire pour intégrer de manière fluide des éléments virtuels dans le monde réel visible par l’utilisateur, et pour permettre à l’utilisateur d’interagir avec ces éléments virtuels.

Il existe sur le marché beaucoup moins de casques de réalité mixte que de casques de réalité virtuelle ou lunettes de réalité augmentée.

Microsoft HoloLens

Le casque MR le plus connu est certainement le Microsoft HoloLens. Ce casque est sans fil et ne nécessite pas de connection additionnelle pour fonctionner, le rendant ainsi autonome. Le HoloLens possède 3 types de capteurs et 5 caméras, et offre un FOV (field of view ou champ de vision) de 50°.

Magic Leap

La startup Magic Leap développe les lunettes de réalité mixte les plus attendues, les Magic Leap One. Après avoir levé des fonds auprès de noms prestigieux comme Google et Qualcomm, l’entreprise travaille sur un procédé permettant de projeter des faisceaux lumineux directement sur la rétine de l’utilisateur au travers un champ de lumière numérique. Bien que peu d’information soit encore disponible à ce sujet, nul doute que le lancement officiel des Magic Leap One fera date dans le secteur des casques MR.

A noter que les casques MR tels le HoloLens et le Magic Leap One offrent tous deux un tracking des mains de l’utilisateur : il est possible d’interagir dans l’environnement de réalité mixte directement avec ses mains, ce qui renforce le sentiment d’immersion.

Autres types d’appareils de réalité mixte

Google travaillerait aussi au développement d’un casque MR, ainsi qu’Apple qui possède déjà des brevets en réalité virtuelle et réalité mixte, ou encore Samsung.

Magic Leap One

Le Magic Leap One, casque de réalité mixte.

Réalité étendue (XR): les clés pour comprendre

La réalité étendue (XR pour extended reality) est un terme générique regroupant les différentes formes de réalités numériques : réalité augmentée (AR), réalité mixte (MR) et réalité virtuelle (VR).

Réalité étendue (extended reality)

VR, MR, et AR : quelles perspectives ?

Vers plus d’immersivité

Tracking

Avec les progrès des différentes technologies VR, AR et MR, le tracking (suivi de la position de l’utilisateur dans l’environnement) prendra une place de plus en plus importante. De manière générale, plus il y a de capteurs, plus le tracking sera précis. Il est probable qu’à l’avenir, les différents capteurs soient capables de se corriger mutuellement afin de fournir un suivi de plus en plus précis (on parle de sensor fusion).

On attend aussi des améliorations techniques côté tracking des yeux et du regard, qui permettront de meilleures interactions avec le contenu virtuel pour l’utilisateur. Par exemple, un personnage virtuel pourrait réagir au regard de l’utilisateur.

Les données issues du tracking pourront aussi être exploitées par les créateurs de contenu et éditeurs de jeu et expériences VR, AR ou MR. Ces données fourniront en effet de précieux renseignements sur le comportement et les actions des utilisateurs.

DoF (Degrees of Freedom)

Côté manettes, les avancées récentes en terme de DoF (degrees of freedom ou degrés de liberté) montrent bien que la technologie a encore du potentiel.

Champ de vision (FOV)

Des champs de vision plus larges permettront une meilleure immersion pour l’utilisateur. Certains casques VR comme le Pimax 8K promettent déjà des champs de vision (FOV) de 200°. Le casque MR Magic Leap One devrait aussi offrir un champ de vision nettement supérieur à celui du HoloLens.

VR et MR : vers un futur sans fil

  • Les casques VR et MR deviendront-ils à terme tous autonomes et sans fil, ou bien aura-t-on encore besoin de la puissance des ordinateurs de bureau ?
  • Il est probable que les casques MR et VR deviendront de plus en plus portables, compacts et légers, ce qui facilitera leur adoption par le grand public.

Le marché de la VR, AR et MR : perspectives de croissance

Une étude du cabinet Digi-Capital projette que le marché de la réalité virtuelle et augmentée pourrait atteindre plus de 150 milliards de dollars d’ici 2020. La réalité virtuelle représenterait dans ce cadre à elle seule un marché de 120 milliards de dollars, contre 30 milliards pour la réalité virtuelle.

La réalité augmentée aura certainement un plus grand potentiel auprès du grand public, par sa facilité d’accès via les smartphones notamment, et pourrait toucher des millions d’utilisateurs. Il est aussi intéressant de noter que les startups du secteur VR et AR ont levé plus de 3,6 milliards de dollars entre 2017 et 2018 (États-Unis seulement).

Les géants de la tech comme Google, Apple, Microsoft, Facebook ou Intel ont tous investi massivement dans des entreprises de réalité mixte. En parallèle, des startups comme Magic Leap se lancent aussi dans cette course. Nul doute que les technologies VR, AR et MR ont de beaux jours devant elles.

Étude Digi-Capital

Étude de marché « Platform Waves » de Digi-Capital.
Source : Digi-Capital

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