Comment choisir son casque de VR pour un pilote d'aviation
Comment choisir son casque de réalité virtuelle ?
Un guide pour le pilote d'aviation

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Passer le pas de la réalité virtuelle

Passer le cap et entrer dans la réalité virtuelle, c’est découvrir une toute nouvelle approche de la simulation de pilotage où vos sensations visuelles seront intégralement plongées dans votre aéronef, aussi virtuel soit-il.
Car c’est bien là que se trouve toute la magie de cette technologie, une fois la simulation lancée, on enfile son casque et on se retrouve assis aux commandes de son avion. Où que l’on regarde, la caméra virtuelle suit nos mouvements à la perfection pour parfaire l’illusion, nous permettant de visualiser chaque recoin de manière naturelle juste en balayant notre regard.
Aujourd’hui les casques de réalité virtuelle sont devenus abordables avec une large gamme démarrant sous les 500 €. Mais il reste quelques précautions à prendre afin de s’assurer que l’investissement vaudra vos attentes…


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Premièrement, il faut s’assurer de disposer d’un ordinateur suffisamment puissant pour y connecter le casque. La réalité virtuelle est extrêmement gourmande en ressources graphiques et seuls les PC les plus performants en sont capables…

Vous pouvez vous assurer de la compatibilité de votre ordinateur grâce au logiciel de test proposé par steamVR. Installez simplement ce logiciel sur votre ordinateur et celui-ci déterminera si votre configuration est suffisante et vous indiquera les points à améliorer le cas échéant.
https://store.steampowered.com/app/323910/SteamVR_Performance_Test/
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La deuxième chose à vérifier est que vous ne serez pas malade en VR… Malheureusement, les personnes souffrant du mal des transports vont ressentir les mêmes vertiges en réalité virtuelle. Si vous êtes sensible de l’oreille interne, n’hésitez pas à faire un essai avant d’investir. Il serait dommage de gâcher le plaisir du vol à cause du mal de l’air.

Quel type de casque me faut-il ?

Lorsque l’on effectue des recherches de casques de réalité virtuelle sur Internet, on trouve énormément de dispositifs peu onéreux où il suffit de glisser un smartphone dans un masque équipé de lentilles convergentes. L’écran ainsi que les capteurs d’orientation du téléphone sont utilisés et des logiciels pour PC permettent la diffusion d’un flux en provenance d’un ordinateur exécutant une simulation de vol.

Ce type de solution est toutefois largement insuffisant pour une bonne expérience d’immersion en simulation de vol car la latence d’affichage ainsi que la précision du positionnement ne permettent guère que la consultation de vidéos immersives. En revanche, elle permet à moindre frais (il existe des kits à moins de 5€) de découvrir les sensations de la VR et surtout de s’assurer de ne pas être sensible à la nausée en immersion virtuelle.
(Exemple de vidéo pour ce type de dispositif : https://www.youtube.com/watch?v=SQV3vsQsOoo)
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Pour vraiment profiter de la réalité virtuelle en simulation de pilotage, il vous faudra investir dans un casque connecté à votre PC et dont les prix vont varier de 400 à 1500 € en fonction des modèles et des technologies mises en œuvre. Dans cet article nous allons nous intéresser à trois d’entre eux actuellement sur le marché et que nous connaissons et avons suffisamment utilisés pour nous en faire un avis objectif.
Les casques Oculus sont peut-être à l’origine de la percée de la réalité virtuelle pour le grand public.  Lancés en 2016 avec l’Oculus Rift, ils furent parmi les premiers à proposer des dispositifs abordables et simples d’utilisation. Aujourd’hui leur produit phare est l’Oculus Quest 2, variante autonome (ne nécessitant pas d’ordinateur) de l’Oculus Rift initial. Toutefois, dans notre cadre de la simulation de pilotage, il sera utilisé en mode connecté grâce à l’Oculus Link (Cable USB permettant la connexion d’un Oculus Quest à un PC).
Arrivés quelques mois plus tard sur le marché, les casques HTC Vive Pro sont venus les concurrencer avec des casques un peu plus encombrants mais offrant de meilleures qualités graphiques et un système de positionnement plus élaboré.
Enfin nous nous intéresserons également à l’un des derniers arrivés sur le marché : Hewlett Packard qui, avec le HP Reverb G2, nous offre un produit très similaire à l’offre Oculus.
Ces trois modèles vont être comparés en termes de qualité de positionnement, d’immersion graphique, de confort et d’ergonomie.

Odoo- Echantillon n° 3 pour trois colonnes

Occulus Quest 128

Odoo- Echantillon n° 3 pour trois colonnes

HTC Vive PRo

Odoo- Echantillon n° 3 pour trois colonnes

HP Reverb G2.

Positionnement du casque dans l’espace

Pour que la magie opère en réalité virtuelle, le flux vidéo projeté dans le casque doit parfaitement correspondre aux mouvements de la tête du porteur. Le casque doit donc connaître en permanence sa position et son orientation dans l’espace afin que l’opérateur ne puisse percevoir de délais ou de décalage entre ses mouvements et la scène qui se présente à ses yeux.

Les mouvements d’orientation sont parfaitement captés sur tous les casques aux moyens de gyroscopes piezo-électriques. La correction de la dérive de ses gyroscopes ainsi que le positionnement 3D du casque en revanche font appel à des techniques différentes selon les constructeurs.

Les modèles HTC se positionnent grâce au système LighthouseTM. Dans ce système, l’utilisateur doit équiper la pièce où se trouve son simulateur au moyen de balises de positionnement (une balise est suffisante mais deux offrent un meilleur résultat). Le casque va alors être en mesure de se positionner en captant les signaux lumineux (invisibles car dans le domaine de l’infra-rouge) de ses balises.
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Ce système présente l’inconvénient de nécessiter une préparation de la pièce. Mais si le simulateur de pilotage n’est pas destiné à être déplacé régulièrement, cela ne pose pas de problème et une fois les balises correctement positionnées (en hauteur pour éviter les risques de masquage entre balises et casque), le positionnement ne souffre d’aucun décalage dans le temps quelles que soit les conditions de visibilité dans la pièce.

Oculus dans ses dernières gammes de casques (Quest 1 et 2), ainsi que Hewlett Packard avec Reverb G2 ont, en revanche, opté pour un système de positionnement optique intégré dans le casque. Dans ces systèmes, le positionnement est assuré par un ensemble de caméra situées autour du casque. Un algorithme de traitement d’image est alors utilisé pour positionner et orienter le casque par rapports à des points d’intérêts automatiquement détectés dans la pièce.

Ce second système est évidemment bien plus facile à mettre en œuvre car il ne demande aucune préparation de la pièce, rendant le système très rapidement déplaçable. En revanche, la qualité du positionnement est largement dépendante de l’environnement de l’utilisateur (contraste, texture…) et de l’éclairage de la pièce où il se trouve. Certains utilisateurs se font même avoir par la tombée de la nuit qui perturbe graduellement la qualité de leur positionnement s’ils ne pensent pas à activer l’éclairage de la pièce.

Qualité visuelle

Second critère mais d’une importance capitale, la qualité visuelle. Celle-ci est particulièrement importante dans le cadre d’une simulation de pilotage où elle devra notamment permettre une bonne lisibilité des instruments du tableau de bord tout en offrant un champ de vision suffisamment large pour paraître naturel.
Les casques HTC et Oculus offrent des définitions d’écran équivalentes à des dalles de 1440 x 1600 pixels par œil. Toutefois, la différence entre les lentilles (type Fresnel sur HTC et classique sur Oculus) ainsi que les traitements d’image appliqués offrent des résultats assez différents.

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Les images vues à travers les casques Oculus sont plus lisses mais très légèrement floues. Cela peut compliquer la lecture des instruments du tableau de bord, notamment pour les affichages digitaux. Celles vues à travers les casques HTC en revanche sont plus nettes mais souffrent d’un effet appelé « screen-door » (https://www.realite-virtuelle.com/screen-door-effect/) où le quadrillage de la grille pixel devient apparent. Cet effet ne gêne aucunement la vision et est perçu de manière différente par les utilisateurs. Certains le remarquent à peine et l’oublient très vite, pour d’autres, cela constitue une gêne qui nuit à l’immersion.

Sur le point de la qualité visuelle, le petit dernier de Hewlett Packard parvient à tirer son épingle du jeu en offrant une vraie progression en termes de netteté d’image sur ses deux concurrents. Des écrans de plus grande définition (2160 x 2160 pixels par œil) ainsi qu’un meilleur algorithme de post-traitement apportent un vrai plus sur ce modèle où les tableaux de bord simulés y sont les plus lisibles.

Le champ de vision est également un élément important afin de ne pas avoir la sensation de voir le monde à travers des rouleaux de sopalin… Sur ce critère toutefois il est difficile de départager nos trois casques qui offrent tous un champ de vision horizontal d’environ 110°, à comparer aux 200 à 220° dont disposent les homo-sapiens avec leurs deux yeux sur la face (dont seulement 120° en vision binoculaire). Nous n’entrerons pas dans les détails par manque d’expérience avec ce matériel mais il est à noter que les casques Pimax 5K et 8K semblent se démarquer de la concurrence dans ce domaine avec un champ de vision horizontal annoncé à 200° ! Ce qui devrait couvrir la quasi-totalité du champ de vision d’un humain moyen.

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source https://fr.wikipedia.org/wiki/Champ_visuel

Confort et ergonomie

Lorsqu’il va s’agir de réaliser de longues séances de simulation, pouvant parfois durer plusieurs heures, le confort du casque de réalité virtuelle va également prendre une importance primordiale. L’idéal étant de l’oublier en quelques minutes, comme avec une bonne paire de lunettes correctement adaptée. Idéal bien difficile à atteindre avec un casque d’un demi-kilogramme dont l’essentiel du poids est déporté en avant du visage…

Le casque HTC Vive présente un design différent des Oculus et HP Reverb. Lorsqu’il est porté, son poids est d’avantage réparti tout autour de la tête et il donne plus la sensation d’être posé sur le crâne que serré autour de lui. Cela le rend extrêmement confortable, même durant de longues périodes. En revanche, il présente un système de réglage très encombrant sur l’arrière de la tête qui peut parfois gêner les mouvements de la tête en s’accrochant sur le haut du siège…
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Les casques oculus ainsi que HP Reverb présentent un design très similaire et offrent un ressentis assez comparable. Ils sont tous deux très confortable et leurs poids s’oublie très vite une fois sur la tête. Ils ont l’avantage d’être fixés autour du crâne par de fines bandes élastiques n’offrant aucune gêne dans les mouvements contrairement au HTC. Leur confort est toutefois légèrement en retrait par rapport au HTC lorsqu’il s’agit de les porter longtemps. Leur poids étant d’avantage soutenu par la pression du casque sur le visage, ils finissent par se faire ressentir davantage dans la durée.
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Le port de lunettes correctrices est tout à fait possible bien que fastidieux sur l’ensemble des modèles de casques présentés dans cet article. Le problème se posant surtout lors de l’enfilage/retrait du casque, le confort est peu impacté. Là encore, les casques HTC Vive offrent légèrement plus d’espace pour le passage des branches ainsi que l’espace entre les yeux et les lentilles optiques.

En conclusion : comment choisir ?

Quand vient le moment de choisir, il convient de déterminer vos habitudes en termes de simulation de pilotage.


Vous envisagez de longues simulations, où vous désirez être plongé de la manière la plus immersive possible dans un monde virtuel aux commandes d’un avion ?
Alors le confort à long terme (port de longue durée du casque VR), la qualité et la fiabilité de son positionnement seront un atout majeur ! Dans ce domaine, c’est le HTC Vive PRO qui tire son épingle du jeu. Son système de maintient sur la tête, bien qu’encombrant et plus fastidieux à enfiler que ses concurrents, le rendent plus confortable sur la durée. De plus, une fois les balises de positionnement correctement placée, la précision du suivi de la position de la tête ne souffrira aucune dérive au cours du temps. Sur les trois casques, c’est également celui qui offre le moins de gêne aux porteurs de lunettes.


Vous voulez plutôt enchaîner des séances de simulation plus courtes ? ou bien vous souhaitez déplacer plus facilement le matériel de simulation d’un lieu à un autre ?
Dans ce cas les casques Oculus et Hewlett Packard offrirons une mise en œuvre plus aisée. En revanche, la qualité d’immersion peut être grevée par de légères dérives du positionnement sur la durée. Grâce à sa plus haute définition, le casque HP Reverb G2 apportera quant à lui un véritable plus aux utilisateurs qui ont parfois des difficultés à lire correctement les cadrans de leur tableau de bord en réalité virtuelle.


Facilité de mise en œuvre
Confort
Qualité graphique
Qualité du positionnement
Utilisation
HTC Vive PRO





Système lourd à mettre en œuvre mais confortable et fiable pour de longues séances de simulation en immersion

Occulus Quest 2




Système léger et simple de mise en œuvre pour une mise en place rapide

Occulus Link





Système léger et simple de mise en œuvre pour une mise en place rapide

HP Reverb G2





Une qualité graphique au top pour une meilleure lecture des instruments
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Tableau comparatif casques de VR pour pilotes avion.

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