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Une nouvelle interface haptique : le canon à tourbillons

Avec Aireal, tout frais sorti des laboratoires de Disney Research, vous manipulez les objets à l’écran par gestes, tout en sentant la pression physique qu’ils exercent sur votre main ou votre bras. Le tout sans porter le moindre équipement.
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Une nouvelle interface haptique : le canon à tourbillons
Une nouvelle interface haptique : le canon à tourbillons

C’est une interface "haptique" : elle procure une sensation tactile à celui qui manipule un objet à l’écran, que ce soit pour frapper de la main une balle numérique ou seulement pour enfoncer un bouton de commande. Mais son originalité est de fonctionner "à l’air libre" : nul besoin d’enfiler un gant spécial, ni aucun autre équipement. La sensation de pression, voire de texture de la surface touchée, c’est un dispositif placé à côté de l’écran qui les procure. Une sorte de canon à air, qui propulse jusqu’à 30 fois par seconde de petits tourbillons – des anneaux dans lesquels l’air tourne - qui se propagent sans se déformer jusqu’à la peau de l’utilisateur. En jouant sur l’intensité et la fréquence des tourbillons, projetés au bon endroit grâce à système de capture de mouvement, les chercheurs ont montré qu’ils pouvaient créer de multiples sensations tactiles.

Exemple : un papillon volette au-dessus de votre avant-bras, et vous sentez le battement de ses ailes. Vous bougez le bras, le papillon - une image numérique projetée – suit le mouvement. Mais le délicat battement d’ailes sur la peau aussi ! Car le canon à tourbillons est coordonné avec la projection de l’image.

C’est l’une des démonstrations proposées par Disney Research, pour illustrer l’efficacité de leur système Aireal. Parmi les autres applications qui ont servi à le calibrer et le tester : une interface gestuelle avec l’ordinateur avec retour d’effort, un système de réalité virtuelle immersif (avec plusieurs canons à tourbillons autour de l’utilisateur…), et un simulateur de textures qui donne des sensations tactiles différentes selon l’objet numérique que l’on est censé toucher.

Aireal n’est pas la première tentative de réaliser une interface haptique "à l’air libre". D’autres systèmes utilisent des ultra-sons, ou bien un simple souffle d’air. Mais ces techniques, affirment les chercheurs de Disney, ont l’inconvénient de n’être efficaces qu’à une courte distance (environ 30 centimètres), si l’on veut que le dispositif reste de taille raisonnable. Les tourbillons, en revanche, se propagent sans déformation ni atténuation sur un mètre ou plus, et produisent des sensations de pression relativement fortes quand ils rencontrent un obstacle.

Le générateur de tourbillons est constitué de 5 haut-parleurs miniatures, dont les membranes compressent et expulsent l’air à travers un embout flexible dont l’orientation est pilotée par l’ordinateur.

L’équipe de Disney reconnaît deux points faibles à son Aireal. Il émet un son audible. Des matériaux d’amortissement permettraient de réduire l’appareil au silence. Ils étudient aussi d’autres techniques de compression d’air, moins bruyantes. L’autre inconvénient, aujourd’hui, c’est son encombrement (les haut-parleurs forment un cube de 8 cm de côté). Mais ils espèrent bien qu’avec l’évolution de la technologie, des systèmes haptiques "à l’air libre" pourront être préinstallés dans des équipements électroniques grand public.

Thierry Lucas 

 
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