Jeu de réalité virtuelle - Virtual reality game
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Un jeu de réalité virtuelle ou jeu VR est un jeu vidéo joué sur du matériel de réalité virtuelle (VR). La plupart des jeux VR sont basés sur l' immersion du joueur , généralement via un visiocasque ou un casque et un ou plusieurs contrôleurs . Le casque fournit généralement deux affichages stéréoscopiques devant les yeux de l'utilisateur pour simuler un espace 3D.
L' industrie du jeu vidéo a fait les premières tentatives de VR dans les années 1980, notamment avec le Power Glove de Mattel et le Virtual Boy de Nintendo . Avec l'introduction du premier produit VR prêt à l'emploi, l' Oculus Rift , en 2013, les jeux VR ont rapidement suivi, y compris les jeux existants adaptés pour le matériel VR et les nouveaux jeux conçus directement pour la VR. Alors que le matériel et les jeux VR ont connu une croissance modeste pendant le reste des années 2010, Half-Life: Alyx , un jeu VR complet développé par Valve , était considéré comme l' application qui tue pour les jeux VR.
Histoire
Les premiers jeux de réalité virtuelle (années 1980-2000)
Les recherches sur le matériel et les logiciels de réalité virtuelle (VR) ont commencé dès 1968, mais la plupart des équipements étaient trop chers pour les consommateurs et leur utilisation pour les jeux était limitée. À la fin des années 1980, Jaron Lanier et Thomas G. Zimmerman, anciens programmeurs d' Atari, Inc. , ont commencé à développer du matériel sous le nom de VPL Research , Lanier inventant le terme « réalité virtuelle » pour leurs produits. L'un des produits de VPL était le VPL DataGlove, un gant qui détecte le mouvement du doigt de l'utilisateur et le traduit en entrée informatique. L'idée a inspiré les ingénieurs d' Abrams/Gentile Entertainment (AGE) à travailler avec Mattel et Nintendo pour créer une version à faible coût du DataGlove pour fonctionner avec la Nintendo Entertainment System (NES), en omettant une grande partie de la sophistication technique et de la sensibilité au mouvement du DataGlove pour atteindre un coût de consommation raisonnable. Le Power Glove est sorti en 1989. Les jeux Super Glove Ball et Bad Street Brawler ont été spécialement conçus pour utiliser le Power Glove, tandis que d'autres jeux NES pouvaient être joués à l'aide du Power Glove en mappant sa sortie sur diverses commandes. Environ un million d'unités Power Glove ont été vendues avant que Mattel ne l'abandonne en 1990. Son faible coût par rapport au DataGlove et à d'autres gants similaires a conduit les universitaires à acheter l'unité pour leurs propres recherches.
L'intérêt pour la réalité virtuelle s'est accru dans les années 1990, en particulier après le film Lawnmower Man de 1992 , qui a contribué à populariser l'idée des casques de réalité virtuelle auprès du grand public. Reflection Technology, Inc. (RTI) développait un système de suivi de tête stéréoscopique monté sur la tête utilisant des écrans à diodes électroluminescentes (DEL), le Private Eye. Une application qu'ils avaient testée incluait un jeu de tank. À la recherche de financement pour une production plus importante, RTI a concédé la technologie à Nintendo et, sous Gunpei Yokoi , Nintendo a développé le Virtual Boy , sorti en 1995. Le Virtual Boy utilisait des écrans LED rouges plutôt que des écrans en couleur, car ils étaient les moins chers à produire. , et nécessitait un montage sur un support pour jouer, plutôt que monté sur la tête. Le système était donc difficile à utiliser à la fois pour regarder dans le spectateur et pour la fatigue oculaire due aux LED rouges. Seuls 22 jeux ont été produits pour le Virtual Boy, et il a été considéré comme l'un des échecs commerciaux de Nintendo. Sega a développé un appareil de réalité virtuelle à faible coût, le Sega VR , au début des années 1990, pour ses jeux d'arcade et ses consoles de salon ; l'unité n'a pas dépassé le stade du prototype, bien que Sega ait incorporé une partie de sa technologie de suivi de tête dans ses armoires d'arcade.
Des systèmes de réalité virtuelle sans visiocasque ont également été développés dans les années 1990, notamment l' environnement virtuel automatique Cave (CAVE). Les systèmes CAVE comprenaient plusieurs écrans plats, généralement au moins trois murs pour entourer le joueur humain, et incorporaient un certain type de système de capteur de suivi pour faire correspondre les images sur les murs à la direction dans laquelle le joueur regardait. Les premières applications du système CAVE étaient des démonstrations basées sur des jeux, mais le coût est resté prohibitif pour un déploiement commercial, même dans les années 2010.
À peu près à la même époque dans les années 1990, des innovations majeures dans les graphismes 3D en temps réel avaient été apportées aux jeux sur ordinateur, console et arcade, et avec de nouvelles améliorations dans les technologies grand public abordables, les jeux d'arcade ont commencé à décliner car ils ne pouvaient pas rivaliser avec ces innovations. . Les fabricants de jeux d'arcade se sont plutôt concentrés sur l'offre de jeux qui ne pouvaient pas être facilement reproduits à la maison, ce qui comprenait l'introduction de jeux d'arcade basés sur la réalité virtuelle. Par exemple, le Virtuality Group a produit sa gamme de jeux d'arcade Virtuality à partir du début des années 90, qui comprenait généralement un casque VR avec suivi de la tête et d'autres fonctionnalités. Cependant, le coût et l'entretien de ces machines ont rendu difficile la poursuite de leur assistance.
Il restait un fort intérêt de la part des universitaires pour explorer ce que la réalité virtuelle, ainsi que la réalité augmentée et d'autres systèmes de réalité mixte , pourraient apporter aux jeux vidéo, au cours des années 2000, mais ces jeux étaient principalement préparés pour la recherche de preuves de concepts pour démontrer l'interaction de la réalité virtuelle. le matériel, les logiciels et le mouvement humain plutôt que pour une version commerciale, car les coûts du matériel étaient encore élevés.
Introduction de matériel prêt à l'emploi (années 2010 à aujourd'hui)
Après des décennies de tentatives depuis son introduction, du matériel VR bon marché et de qualité grand public a commencé à apparaître dans les années 2010. L' Oculus Rift est considéré comme le premier casque de réalité virtuelle grand public et a été lancé pour la première fois en 2016. L'unité a été développée par Palmer Luckey et annoncée pour la première fois en 2013 comme une option de réalité virtuelle peu coûteuse pour les jeux vidéo. Au cours des essais, Luckey avait gagné l'aide de id Software de » John Carmack pour développer une version VR de Doom 3 pour Oculus. Bien que cela ait permis de démontrer avec succès l'Oculus, ce qui a conduit Facebook à acquérir Oculus en 2014 pour 2 milliards de dollars , cela a également conduit à un procès entre ZeniMax Media , la société mère d'id, contre Oculus pour vol de propriété intellectuelle sur la participation de Carmack. L'affaire a été réglée à l'amiable. Neuf jeux étaient disponibles au lancement et Oculus avait établi un certain nombre de partenariats pour fournir plus de jeux après sa sortie.
L'annonce d'Oculus Rift a conduit à d'autres développements VR. Sony Computer Entertainment a développé le système PlayStation VR pour la PlayStation 4 , tandis que Valve s'est associé à HTC pour développer le HTC Vive ; ces deux unités ont été lancées en 2016. Valve a ensuite développé son propre casque sans HTC, le Valve Index , qui a été publié en 2019.
Des casques conçus pour accueillir des appareils mobiles ont également été lancés, utilisant les appareils pour créer l'affichage stéréoscopique, certaines des fonctions de positionnement et d'autres fonctions de suivi VR intégrées dans le matériel supplémentaire. En 2014, Google a présenté Google Cardboard , un ensemble de casques bon marché construit à partir de carton pour une utilisation avec les téléphones Android ; le casque terminé crée l'espace visuel nécessaire pour prendre en charge la vue stéréoscopique à partir de l'écran du téléphone. Samsung , en collaboration avec Oculus, a sorti le Samsung Gear VR en 2015 pour prendre en charge ses smartphones Samsung Galaxy ; Les services pour le Gear VR ont pris fin en 2020. Nintendo a publié le kit Nintendo Labo VR en 2019 dans le cadre de sa série Labo de produits en carton pour jouets . Une poignée de jeux Nintendo Switch prennent en charge la fonctionnalité Labo VR, tels que les jeux 2017 Super Mario Odyssey et The Legend of Zelda: Breath of the Wild .
Malgré la disponibilité de matériel à bas prix pour la réalité virtuelle, la technologie n'avait toujours pas décollé pour les jeux vidéo en 2018, comme cela avait été prévu lors de l'annonce de l'Oculus Rift. Cela a été attribué à l'absence d'une application qui tue , un jeu qui inciterait les gens à acheter le matériel pour y jouer. Il y avait eu plusieurs jeux de petits studios qui avaient été considérés comme des succès, tels que Superhot VR et Beat Saber , mais les studios triple-A ne s'étaient pas aventurés dans la région. Les ventes de matériel de réalité virtuelle n'avaient cessé d'augmenter depuis 2016, mais étaient toujours inférieures à 10 millions d'unités en 2018, et il y avait des signes que les fabricants commençaient à reculer dans ce domaine.
De nombreux journalistes ont déclaré que le premier jeu VR "killer app" était Half-Life: Alyx , développé par Valve et sorti en mars 2020. Alyx comprend un certain nombre de nouveaux schémas de contrôle pour éviter les problèmes de mal des transports des précédents jeux VR, tels que le Titre indépendant 2019 Boneworks . En une semaine de Alyx ' l'annonce, Valve a vendu hors de leur stock d'unités Index et a commencé à prendre les pré-commandes avec les attentes à remplir avant la sortie du jeu. D'autres matériels VR, y compris l'Oculus, ont vu leurs ventes augmenter conduisant à la sortie d' Alyx .
Matériel
Presque tous les jeux VR, tels qu'ils sont généralement définis, nécessitent l'utilisation d'un casque VR qui fournit des affichages stéréoscopiques qui simulent la réalité tridimensionnelle et créent une immersion pour le joueur. La plupart des casques incluent des moyens de suivi de position pour assurer le suivi de la tête (c'est-à-dire pour indiquer dans quelle direction la tête d'un joueur regarde), soit via des capteurs intégrés à l'unité, soit à partir de capteurs externes ou de caméras placés aux coins de l'aire de jeux. Certains casques offrent en outre un suivi oculaire . Pour fournir un son immersif, soit des systèmes de haut-parleurs surround sont utilisés, soit des casques peuvent être équipés de haut-parleurs ou d'écouteurs pour le lecteur qui fournissent des effets audio 3D .
Un certain type d'entrée de joueur est également requis. Ceci est le plus souvent fourni par l'utilisation d'un ou plusieurs contrôleurs de jeu . Un contrôleur peut être aussi simple qu'un clavier et une souris (KBM) ou un contrôleur de jeu standard, ou peut être un matériel spécialisé qui inclut le suivi de position. Le plus souvent pour le matériel VR spécialisé, le joueur aura deux contrôleurs, un pour chaque main. Ces contrôleurs peuvent également fournir un retour haptique à l'utilisateur.
Les contrôles
Presque tous les jeux VR se jouent à la première personne afin de profiter du niveau d'immersion créé par le casque. L'entrée du joueur, qui comprend le mouvement de sa tête, de ses mains et de son corps et de tous les boutons ou déclencheurs de la manette qu'il appuie, est traduite en actions dans le jeu. Le plus souvent, la vue du joueur sur l'environnement du jeu suivra la façon dont il bouge sa main, et on lui montrera des mains virtuelles pour les guider comment interagir avec l'environnement, la VR traduisant les mouvements du joueur un à un avec le virtuel. appendices. Alors que les jeux peuvent être contrôlés via des commandes traditionnelles telles que KBM ou un contrôleur de console standard, ces interfaces brisent le niveau d'immersion et, à la place, des contrôleurs plus spécialisés, généralement conçus pour s'adapter naturellement à la main d'un joueur.
La VR propose plusieurs nouveaux schémas de contrôle - la façon dont le joueur manipule son personnage dans le jeu à travers le monde du jeu et la direction dans laquelle il regarde - par rapport au look gratuit traditionnel ou au look de souris offert par le KBM traditionnel ou le contrôleur standard. Le mouvement et la visée peuvent être couplés entre le casque et les contrôleurs ou peuvent être découplés, généralement avec le casque contrôlant la direction du mouvement et contrôlant la visée, ce qui conduit généralement à des expériences plus immersives.
Certains systèmes de réalité virtuelle tels que le HTC Vive et l'Oculus offrent un suivi à l' échelle de la pièce , qui intègre non seulement les mouvements du joueur, mais aussi leur emplacement physique dans une zone donnée et le positionnement physique de leur corps. Cela permet au joueur de se déplacer dans la zone dans le cadre de l'expérience VR. Les jeux en font généralement une expérience facultative, car tous les systèmes de réalité virtuelle ne la prennent pas en charge et tous les joueurs n'ont pas d'espace pour pouvoir se déplacer. Des exemples de jeux prenant en charge le suivi à l'échelle de la pièce incluent Job Simulator et Rec Room . Lorsque l'échelle de la pièce n'est pas disponible, des schémas de mouvement alternatifs ont été développés lorsque le mouvement du personnage est requis. Un joueur peut être déplacé automatiquement par le jeu si nécessaire, un joueur peut avoir besoin de regarder un emplacement cible et d'indiquer via un schéma de contrôle son désir de déplacer son personnage à cet endroit, ou le joueur peut utiliser des commandes plus traditionnelles telles qu'un bâton ou clavier presses pour déplacer leur personnage.
Considérations sur la conception
Les jeux de réalité virtuelle sont conçus pour améliorer l' immersion - la perception que l'on est réellement dans le monde virtuel - et la présence - l'effet psychologique du fait qu'ils interagissent réellement avec le monde virtuel en dehors de leur corps physique - des concepts qui ne peuvent pas être facilement appliqués avec les "plats" traditionnels. écran" des jeux joués sur un écran d'ordinateur ou un téléviseur.
Un facteur limitant pour les jeux VR jusqu'aux années 2010 était la latence globale du système entre les actions d'un joueur et les commentaires qu'il voyait sur le casque. Pour que la réalité virtuelle soit ressentie comme une expérience immersive, la latence doit être aussi faible que possible afin que le joueur puisse voir les commentaires au plus près de ses actions en temps réel. Les goulots d'étranglement technologiques provenaient de deux composants majeurs des systèmes de réalité virtuelle. Un domaine était la vitesse de rendu du matériel informatique pour mettre à jour les affichages 3D à une fréquence d'images suffisamment rapide . Les fréquences d'images de 20 Hz ou moins apparaissent pour la plupart des utilisateurs comme une série d'images séparées plutôt que comme un flux vidéo continu, et rompt l'immersion. À la fin des années 1990, cette puissance de calcul ne pouvait raisonnablement être obtenue que sur des stations de travail hautes performances telles que celles de Sun Microsystems et Silicon Graphics . Depuis lors, les améliorations apportées à la technologie des processeurs graphiques et aux moteurs de jeu avec des systèmes de rendu optimisés donnent au matériel grand public la capacité d'effectuer un rendu 3D en temps réel à haute vitesse à 60 Hz ou plus à des résolutions appropriées pour les applications VR.
Le deuxième goulot d'étranglement est le temps de traitement pour convertir les informations des capteurs de suivi en retours intégrés au jeu. Les systèmes VR antérieurs prenaient un certain temps pour l'acquisition complète de toutes les informations du capteur de suivi en retour utilisable pour l'utilisateur, mais c'était à une échelle de temps plus longue par rapport aux entrées traditionnelles et au cycle de retour d'affichage. Des améliorations ont été apportées depuis dans la technologie des capteurs et les bibliothèques logicielles pour enregistrer les mouvements, et les jeux VR peuvent également inclure d'autres méthodes telles que la prédiction limitée des mouvements d'un joueur, pour amener le retour de sens à la même échelle de temps que le rendu. Les deux problèmes se combinent au facteur global de synchronisation entre les boucles de rétroaction. Si le jeu met trop de temps à répondre à l'action d'un joueur, même si plus de 25 millisecondes environ, cela brise davantage le sentiment d'immersion. Alors que de nombreux problèmes de latence sont résolus avec le matériel VR des années 2010, les jeux VR doivent toujours être programmés en gardant ces préoccupations à l'esprit.
Autres jeux VR
Dans son sens actuel, la "réalité virtuelle" a généralement été conçue pour créer une immersion et une présence avec le joueur en créant un nouveau stimulus visuel (via un casque VR par exemple) qui obscurcit la vision du monde réel. Cette définition distingue la réalité virtuelle de la réalité augmentée où des informations visuelles supplémentaires sont ajoutées au-dessus de la vue du monde réel. Une définition plus large de la réalité virtuelle peut être considérée comme toute application qui remplace un ou plusieurs sens humains par un sens virtuel. Ainsi, les jeux présentant un schéma de contrôle alternatif par rapport à un contrôleur de jeu ou un système clavier et souris typique pourraient être considérés comme un jeu de réalité virtuelle, où le sens du toucher de ces contrôles traditionnels est remplacé par un nouveau schéma. De tels jeux incluraient ceux avec des périphériques alternatifs tels que Dance Dance Revolution et Guitar Hero , ou des jeux dotés de commandes de mouvement tels que de nombreux jeux basés sur Wii . Cependant, avec l'expansion du matériel VR dans les années 2010, l'utilisation de la « réalité virtuelle » pour inclure ces types de jeux a été dépréciée.