Entrer dans la réalité virtuelle n’est plus un rêve. De nouvelles interfaces homme-machine prenant en compte le toucher investissent le marché. L’haptonomie (du grec haptein, toucher) multiplie ses domaines d’application, pour permettre d’agir en temps réel dans des univers créés par informatique. Les premières interfaces haptiques connues sont les joysticks capables de transmettre des vibrations. Mais, d’ici un an ou deux, les échanges physiques entre internautes seront tout aussi banals. L’haptique imite le toucher, le sens humain le plus difficile à simuler. En effet, on ne comprend pas encore l’ensemble des mécanismes de stimulation des cent récepteurs tactiles présents dans chaque centimètre carré du bout des doigts. Sans encore égaler la sensibilité tactile naturelle, le toucher virtuel permet néanmoins d’appréhender le poids, la taille, la texture et l’orientation d’objets, de ressentir les mouvements, les vibrations, les chocs et les coups dans un monde d’images 2D ou 3D. Plutôt que de pointer et cliquer avec une souris sur divers éléments graphiques, c’est la main, pourvue d’un gant, qui manipule les représentations en 3D. Du joystick à l’analyse d’immenses volumes de données, l’haptique promet d’avoir un énorme impact économique.
Toucher des objets sur Internet
Pour le commerce électronique, il devient possible d’offrir aux consommateurs des tests virtuels de produits réels. La conception de textiles ou d’automobiles, l’évaluation d’un produit et de sa fabrication peuvent s’effectuer grâce à l’haptique. En ingénierie, les prototypes sont sculptés sur écran en temps réel. En infographie, retrouver les sensations physiques du dessin permet à un artiste de dépasser les limites de l’assistance informatique classique (souris, tableaux graphiques, vues en 2D de maquettes en 3D). À l’origine de ces nouvelles conquêtes, une simple loi physique : le retour de force. Quand on pousse une surface, elle oppose une résistance. C’est sur ce principe que les interfaces haptiques reçoivent et envoient simultanément des informations entre le monde virtuel et les utilisateurs. Grâce à une précision de détection de quelques micromètres, l’interface génère les forces appropriées pour répondre aux mouvements transformés en signaux électriques. En retour, les informations numériques sont transmises à l’utilisateur sous forme de sensations physiques. Des capteurs et des stimulateurs magnétiques, en contact avec la peau, entourés de minisuspensions pneumatiques et alimentés par des moteurs électriques, assurent ces échanges. Un microprocesseur coordonne l’ensemble. À partir de ces composants de base, l’outil haptique peut se présenter sous différents aspects. La souris à retour de force (lire encadré) permet de toucher des objets en appuyant et en tournant son chapeau ou en déplaçant une balle mobile installée à sa surface.
Des interfaces en tout genre
Mobile, compact, facile à brancher, le Phantom, élaboré au MIT (Massachusetts Institute of Technology), est aussi une interface haptique. Au bout de son bras articulé, posé sur un socle, l’utilisateur peut appliquer un ou plusieurs doigts ou utiliser un stylet simulant un crayon, un pinceau ou tout autre instrument manuel. Grâce à une suspension passive, l’utilisateur peut orienter sa main comme il veut, dans un périmètre de 10 à 80 cm. Le levier de guidage exerce, en retour, une force vers l’utilisateur. Sur l’écran, le doigt est représenté par un point ou une sphère.
Le cybergant, quant à lui, est peut-être la plus impressionnante de ces interfaces. Il est équipé de petits simulateurs vibrotactiles programmables. Selon les besoins de simulation, il est possible de faire varier les sensations.
Pour assurer une manipulation plus intuitive, plus rapide et passer moins de temps à paramétrer tous les outils haptiques, une bibliothèque de logiciels de contrôles, d’intégration de modèles et de scènes graphiques complète le système. Ainsi, agir en temps réel dans des univers virtuels n’est plus de l’ordre de la fiction. Installé sur un puissant ordinateur ou sur des plans de travail virtuels semi-immersifs, le retour haptique est également intégré à des plates-formes où plusieurs participants peuvent interagir, totalement immergés à l’intérieur d’écrans à 360ö.
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