Les experts de la réalité virtuelle fêtent les 20 ans de la plate-forme Immersia

Une plate-forme pionnière en France 

En 1999, Immersia est la première salle de réalité virtuelle montée par un laboratoire de recherche français, l’IRISA en association avec le centre Inria Rennes-Bretagne Atlantique. 

Outil technologique de pointe, cette plate-forme de taille exceptionnelle (10m x 3m x 3m) installée sur le campus de Beaulieu de l’université de Rennes 1 offre un environnement d’expérimentation au meilleur niveau international, notamment dans le cadre de l’interaction immersive, en temps réel et multimodale (action, retours visuel, auditif et haptique, interface cerveau-ordinateur) entre êtres humains et environnement 3D synthétisé par ordinateur. 

Immersia + Immermove = Immerstar 

Immersia est associée depuis 2015 à Immermove, plate-forme technologique de captation du mouvement, prolongée par un dispositif de réalité virtuelle. Cette plate-forme, installée à l’ENS Rennes sur le campus de Ker Lann à Bruz permet la capture au millimètre de mouvements rapides (sport par exemple) ou d’un groupe de personnes, pour étudier les comportements de foule. 

Immersia et Immermove offrent aujourd’hui à Rennes un espace collaboratif immersif de tout premier plan dénommé ImmerStar, à destination de la communauté scientifique et industrielle. Véritable levier d’attractivité pour le territoire, Immerstar permet de développer des projets innovants sur une échelle allant de la métropole rennaise à l’Europe. 

Quelques applications : médecine, archéologie, cinéma 

Dans le domaine médical, le LTSI et le CHU de Rennes, en partenariat avec les équipes de l’IRISA et d’Inria, étudient l’organisation des équipes de soignants en situation d’apprentissage (Labex CominLabs). De quoi a-t-on besoin pour former des infirmiers et infirmières de bloc opératoire immergés dans une salle de neurochirurgie en réalité virtuelle ? Que se passe-t-il lorsqu’un être humain réel donne un scalpel virtuel à un être humain virtuel ? 

En archéologie, l’importante communauté rennaise, principalement le laboratoire CReAAH et l’Inrap via sa direction interrégionale Grand Ouest, bénéficient des dimensions imposantes de la salle pour visualiser des reconstitutions de bâtiments anciens à l’échelle 1. Le cairn de Barnenez, le temple de Mars à Corseul ou encore la salle du jeu de paume de Rennes par exemple, ont été scannés par les archéologues puis modélisés avec les équipes de l’IRISA et d’Inria. Reconstituer un environnement virtuel à partir de ces scans est un outil précieux pour vérifier les hypothèses des archéologues, en même temps qu’il soulève de nombreuses questions de recherche pour les experts en réalité virtuelle. Quant au cinéma, Immersia a également permis de tester des solutions pour apporter les effets spéciaux directement sur les plateaux de tournage. Grâce à ces recherches, on peut imaginer à l’avenir des acteurs libérés du fond vert, s’entraînant à interagir en réalité virtuelle avec les personnages et les effets spéciaux ajoutés au film lors de la postproduction. 

Immersia : 20 ans de technologie de pointe 

À la fin des années quatre-vingt-dix, Bruno Arnaldi, Georges Dumont et leur équipe de l’IRISA et d’Inria, étudient déjà depuis une dizaine d’années la réalité virtuelle lorsqu’ils prennent connaissance de l'existence d’une plate-forme dédiée à cette recherche, dans une université américaine. Ils lancent le projet d’en créer une à Rennes, avec le soutien de la direction de l’IRISA, du centre Inria, de leurs organismes de tutelle et des financeurs qui accompagneront le développement de la plate-forme au cours des vingt ans qui allaient suivre. En 1999, la première version est équipée d’un écran semi-cylindrique, éclairé par des projecteurs tritubes (rouge, vert, bleu). Les améliorations successives d’Immersia visent à exploiter un matériel toujours à la pointe, pour assurer la qualité et la compétitivité de la recherche rennaise en réalité virtuelle. En 2011, la plate-forme ouvre dans une nouvelle salle, plus grande, qui permet d’étudier les déplacements de l’utilisateur. Trois écrans de verre (10 mètres de large pour le plus grand) sont rétroéclairés par des projecteurs (technologie laser depuis 2017). Les images de l’environnement virtuel sont projetées à 120 images/seconde, plus de quatre fois la fréquence utilisée pour le cinéma, afin de garder une fluidité même lorsque l’utilisateur se déplace. Avec l’ajout début 2019 de deux bras à retour d’effort (haptique) utilisables sur toute la surface de la plate-forme, Immersia continue à être un équipement exceptionnel en Europe. De nouveaux champs de recherche s’ouvrent, pour analyser les réactions, les mouvements humains, en conditions réelles et virtuelles. 

Des projets aux partenaires multiples pour une recherche d’excellence 

Depuis 2013, Immersia est pilotée par un comité composé de représentants du CNRS, de l’ENS Rennes, d’Inria, de l’INSA Rennes, de l’université de Rennes 1 et de l’université Rennes 2. La plate-forme fonctionne grâce à deux ingénieurs de recherche. Elle accueille les travaux d’une soixantaine de chercheurs, ingénieurs et doctorants de l’IRISA et d'Inria : principalement les équipes Hybrid (analyse des interactions de l’humain, en environnement 3D et multimodal) et Mimetic (analyse du mouvement et des interactions entre humain réel et humain virtuel). Immersia sert ainsi de nombreux sujets de recherche de laboratoires partenaires s’appuyant sur la réalité virtuelle, du Royaume-Uni à l’Italie en passant par le Danemark, l’Allemagne et la Suisse. Ces travaux donnent en retour des "cas d’usage" aux spécialistes de l’IRISA et d’Inria pour identifier et libérer des verrous techniques et scientifiques en réalité virtuelle.