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Les secrets des lunettes 3D

Pour simuler un affichage tridimensionnel sur PC, il suffit de ” tromper ” le cerveau à l’aide de lunettes spéciales, grâce auxquelles on voit en relief et en profondeur. Troisième dimension, explications.

Si de nombreuses images sur micro (en particulier dans les jeux) sont calculées en trois dimensions, l’écran, lui, reste désespérément plat. Comment restituer visuellement le relief ? La solution, connue depuis longtemps, a été popularisée par le cinéma en relief dans les parcs d’attractions. Elle consiste à ” tromper ” notre cerveau en fournissant à chacun de nos yeux non pas une seule image (celle affichée sur l’écran), mais deux images différentes, légèrement décalées en perspective.L’effet tridimensionnel sur une zone donnée de la scène est alors artificiellement créé par le décalage qui existe entre les points de chaque image, lorsque notre cerveau intègre les deux images pour n’en garder qu’une. Mais pour que ces deux images se reconstituent en une seule, il faut porter des lunettes spéciales en 3D.Plusieurs méthodes permettent de réaliser cet artifice. La plus connue est celle des filtres de couleur. La paire de lunettes en 3D est équipée de deux verres colorés, l’un en rouge et l’autre en vert. Grâce à ces verres, chaque ?”il ne perçoit qu’un certain spectre de couleurs. Concrètement, sur un écran de cinéma ou sur le moniteur du PC, on déclenche l’affichage d’une image unique qui mixe deux vues décalées d’une seule scène. Cette image est conçue de telle sorte que, avec les filtres de couleur, chaque ?”il perçoive en réalité deux images différentes, créant ainsi un effet de relief. Cette méthode, très peu coûteuse, présente l’inconvénient de limiter la qualité et le nombre de couleurs de l’image 3D.

De la polarisation aux cristaux liquides

Avec les lunettes 3D polarisantes, chaque verre présente les images sous un angle différent. Chaque ?”il perçoit une image différente, dissociée de l’autre par un angle de polarisation de 90 degrés. Cette technologie nécessite cependant une surface de projection spéciale, neutre à l’effet de polarisation, et ne peut être mise en ?”uvre que dans des salles conçues à cet effet.Solution plus radicale : se passer d’écran et présenter directement les deux images produisant l’effet 3D à chaque ?”il. Les lunettes se présentent alors comme un casque de réalité virtuelle, avec deux dispositifs d’affichage séparés. Le rendu du relief est dans ce cas très réaliste, mais le coût est à la hauteur, élevé.La dernière technique, utilisée sur les PC, est celle des lunettes 3D à cristaux liquides. La séparation des deux images s’effectue non plus par colorisation ou par polarisation, mais dans le temps. Le principe consiste à afficher très rapidement et de manière alternative les deux images sur l’écran du PC, à charge pour les lunettes 3D d’effectuer la séparation en obturant chacun des deux verres en cadence, de telle sorte que chaque ?”il ne perçoive que l’image qui lui est destinée. La synchronisation doit évidemment être parfaite, ce qui explique l’emploi des cristaux liquides, capables de changer d’état très rapidement. Pour restituer la fluidité d’une scène animée à 60 images par seconde, les verres doivent être obturés 120 fois.L’écran du PC doit lui aussi être capable d’afficher très rapidement les images. Pour une fluidité de 60 images par seconde, une fréquence de rafraîchissement de 120 Hz au moins est indispensable. La synchronisation entre les lunettes et le PC est effectuée par un câble ou une interface infrarouge.Mais le point le plus important du dispositif est la carte graphique, reliée aux lunettes, et qui envoie le courant électrique nécessaire au changement d’état des cristaux liquides. Elle est à l’origine du dernier perfectionnement de cette technique qui, jusqu’à présent, restait assez confidentielle à cause du prix élevé des lunettes et, surtout, de la nécessité d’un développement spécifique des jeux.La puissance des cartes graphiques actuelles a permis de lever ce dernier obstacle. Elles effectuent désormais tout le travail d’affichage. Les logiciels se contentent de leur envoyer des instructions sur l’endroit où se trouve tel type d’objet, données interprétées par une interface spécifique, OpenGL ou Direct3D.

Les prix revus à la baisse

Dès lors, la carte graphique possède toutes les indications de relief. Il suffit que son pilote soit conçu pour lui demander de décaler les images et de régler différents paramètres comme l’angle de vision (qui sert à ajuster l’effet de profondeur) et la distance entre les yeux, de première importance pour un effet 3D réaliste, et le tour est joué !Du coup, l’obstacle du prix tombe également. Asus, le premier, a commercialisé des lunettes 3D associées à une carte graphique à base soit de GeForce2 GTS (2 300 francs), soit de GeForce3 GTS (3 500 francs – notre photo).Elsa a ensuite proposé ses lunettes LCD à 390 francs fonctionnant avec toutes ses cartes (elles aussi à base de GeForce2).Enfin, nVidia lui-même, le constructeur des GeForce, s’apprête à lancer une version de son pilote générique qui permettra d’exploiter des lunettes 3D avec toutes les cartes équipées de ses processeurs. La vie virtuelle et en relief, c’est pour… tout de suite !

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Jean-Marc Gimenez