En matière d'images, on a tout d'abord la résolution des appareillages existants. Dans beaucoup de lunettes RV, elle doit être encore plus élevée pour rendre la sensation d'immersion plus complète. En fait, les gens préfèrent ne plus avoir de 'boîte' inutile sur la tête. C'est là que l'on arrive aux hologrammes ; des objets virtuels que l'on peut voir à l'oeil nu. Etant donné que vous n'avez pas besoin de lunette ou de lentille de smartphone/caméra, vous pouvez alors utiliser toute votre vue et garder vos mains libres durant un traitement. Un autre avantage est aussi que vous avez une expérience d'image en trois dimensions. Toutes les autres technologies créent une profondeur en projetant deux images différentes sur votre rétine gauche et votre rétine droite. Ici, les céphalées chez les utilisateurs ne peuvent jamais être exclues totalement.

Il y a près de cent ans déjà, le lauréat du Prix Nobel, Dennis Gabor, décrivait ce qu'il fallait pour faire des hologrammes réalistes. Et aujourd'hui, nous sommes proches de leur réalisation effective. Le plus grand défi réside dans la précision avec laquelle on peut manipuler la lumière. Pour les hologrammes, il faut manipuler la phase de la lumière à un quart de longueur d'onde. Vous avez alors besoin de pixels de 100 nanomètres; plus de 200 fois plus petits que pour les displays actuels. Avec des lasers, c'est déjà possible. Il existe des démonstrations d'hologrammes statiques générés par de la technologie laser sur des puces de silicium. Dans quelques années, nous pourrons aussi projeter des hologrammes dynamiques avec une grande précision dans une pièce.

Sentir à distance

Aujourd'hui, c'est déjà bien de voir un objet virtuel. Mais qu'en est-il si vous voulez aussi le sentir ? Ce n'est pas une sinécure de pouvoir utiliser vos propres mains pour manipuler des objets virtuels. La solution la plus courante est l'utilisation de joysticks ou de gants hightech. Vous préféreriez sentir vos objets virtuels de vos propres mains ? Imec planche sur une technologie pour permettre de sentir à distance. A l'aide d'ondes à ultrasons, on peut simuler une sensation de toucher. Pour les médecins, cela peut avoir une plus-value, en sentant par exemple un effet réaliste de contre-pression lors d'une intervention simulée. Vous pourriez aussi, avec des ondes ultrason, exercer une pression à certains endroits du corps, de façon non invasive.

Des articles dans la revue Nature démontrent que l'on peut activer un neurone en exerçant une pression. Nous pénétrons ici toutefois dans des domaines de recherche inconnus. L'un des problèmes est que l'air absorbe les ondes ultrason et nous ne savons pas à quelles distances il reste suffisamment d'énergie pour sentir quelque-chose. En outre, l'effet dépend aussi de la sensibilité de certains récepteurs biologiques. Ainsi, ceux dans la main devraient être suffisamment sensibles, mais c'est moins sûr pour les récepteurs ailleurs sur la peau.

A l'aide d'ondes à ultrasons, on peut simuler une sensation de toucher. Pour les médecins, cela peut avoir une plus-value.

Un troisième défi, non des moindres, est la puissance de calcul que nécessite ce genre d'applications. Tant qu'il y a une liaison avec le cloud ou un serveur central, on a en principe suffisamment de puissance de calcul à disposition. Mais de plus en plus, nous voulons que tout soit mobile et aille très vite. C'est pourquoi il y a aussi de nombreuses études sur l'augmentation de l'intelligence et de la puissance de calcul des appareils mobiles, entre autres dans le domaine de l'intelligence artificielle. Par exemple pour des véhicules autonomes qui doivent décider plus vite que des données puissent être envoyées au cloud. Les avancées dans ce domaine - conjointement aux avancées ciblées en AR/VR/MR/... - font en sorte que le mélange du monde virtuel et du monde réel devient encore plus courant et accessible. Et que dans un avenir lointain, nous ne ferons plus de distinction entre la réalité et le virtuel, et nous ne parlerons plus que d'un seul monde mélangé.

Chris Van Hoof, vice-président R&D, Connected Health Solutions, imec

Chris Van Hoof (PhD, KU Leuven 1992) est vice-président R&D, Connected Health Solutions chez imec et conduit des équipes sur trois sites différents d'imec (Eindhoven, Leuven et Gand). Les équipes 'Connected Health Solutions' d'imec proposent des solutions pour le monitoring de malades chroniques et pour la médecine préventive, à l'aide de coaches virtuels.