Changement de paradigme dans l'optique de réalité virtuelle avec l'Ultraslim 220 d'Hypervision : franchir la barrière des 100 degrés

Hypervision Ultraslim 220 : Le Saint Graal de la réalité virtuelle est à portée de main.

L'industrie de la réalité virtuelle est confrontée à un dilemme fascinant : alors que nous tenons désormais entre nos mains des écrans dont la densité de pixels défie même l'œil humain, dans le monde virtuel, notre vision reste limitée. Depuis plus d'une décennie, le champ de vision des casques VR classiques stagne entre 100 et 110 degrés. Il en résulte la fameuse « vision tunnel », qui nous rappelle constamment que nous portons des lunettes au lieu de nous permettre une immersion totale dans la réalité numérique.

Mais les frontières rigides de l'optique commencent à s'estomper. Un changement de paradigme technologique est en train d'émerger, impulsé par des acteurs innovants comme la start-up Hypervision. Avec l'introduction de nouvelles architectures permettant un champ de vision jusqu'à 220 degrés, le dogme actuel du secteur – le compromis entre compacité et immersion – est directement remis en question.

Ce bond en avant, cependant, est bien plus qu'un simple gadget technologique ; il marque le début d'une nouvelle ère pour « l'économie de l'immersion ». Pour la première fois, la vision périphérique, essentielle à l'orientation et au sentiment de sécurité, se trouve au cœur du développement matériel. Mais ce progrès a un coût : entre l'explosion des coûts des matériaux due à la complexité des systèmes multi-écrans et les exigences extrêmes imposées à la puissance de calcul des puces mobiles, l'industrie est confrontée à son plus grand défi de maturité. Nous analysons en profondeur comment franchir la barrière des 100 degrés et pourquoi la quête de l'illusion parfaite reste à la fois un exploit technique et un pari économique risqué.

Pourquoi le champ de vision représente le prochain grand obstacle économique et technique pour l'industrie du calcul spatial

L'industrie de la réalité virtuelle traverse une phase de développement paradoxale, caractérisée par une asymétrie frappante dans l'évolution technologique. Alors que la dernière décennie a été marquée par une course effrénée à la densité de pixels et à la résolution – des écrans granuleux des premiers kits de développement Oculus Rift aux panneaux micro-OLED photoréalistes d'Apple Vision Pro – un paramètre d'immersion tout aussi crucial a largement stagné : le champ de vision. La norme du secteur s'est stabilisée autour de 100 à 110 degrés horizontalement, une valeur bien inférieure à la perception humaine naturelle, qui dépasse les 200 degrés.

Cette stagnation n'est pas le fruit du hasard, mais bien le résultat d'un compromis économique et physique complexe. Jusqu'à présent, un champ de vision plus large nécessitait des optiques disproportionnellement volumineuses, lourdes et coûteuses, en contradiction directe avec la tendance aux casques plus fins et plus légers. Cependant, les récentes annonces de Meta et, en particulier, de la start-up Hypervision lors du salon UnitedXR Europe marquent un tournant potentiel. Nous assistons à une réévaluation de « l'économie de l'immersion », où le format n'est plus nécessairement incompatible avec le champ de vision. Hypervision démontre, avec son architecture VRDom, que la faisabilité technologique est atteinte ; le véritable défi consiste désormais à industrialiser les processus de fabrication et à gérer la charge de calcul qui croît de façon exponentielle.

Économie de l'immersion : structures de coûts et domaines d'application de l'architecture multi-écrans

Le prototype « Ultraslim 220 » d'Hypervision représente bien plus qu'une simple étude de faisabilité technique ; il s'agit d'une rupture radicale avec l'architecture monocanal classique des systèmes de réalité virtuelle actuels. Techniquement, le système offre un champ de vision horizontal de 220 degrés et un champ de vision vertical de 94 degrés. Mais la véritable innovation réside dans la manière dont ce résultat est obtenu et dans les implications économiques qui en découlent pour les partenaires matériels potentiels.

Ce dispositif utilise une architecture multi-écrans, employant deux micro-écrans OLED 4K par œil. Une première paire d'écrans couvre le champ de vision central (zone fovéale), où l'acuité visuelle humaine est maximale, tandis que la seconde paire couvre le champ de vision périphérique. Cette segmentation est ingénieuse, mais elle fait grimper le coût des composants à des niveaux actuellement inabordables pour le grand public. La fabrication des micro-OLED reste extrêmement onéreuse. Alors que les écrans LCD rapides classiques pour casques de réalité virtuelle coûtent généralement entre 20 et 40 dollars pièce, les micro-OLED de haute qualité, comme ceux utilisés par Apple, peuvent rapidement atteindre 200 à 300 dollars pièce. Un casque nécessitant quatre de ces écrans a donc un prix de base d'environ 1 000 dollars pour les seuls écrans, sans compter l'optique, le processeur, le boîtier, les caméras de suivi ni les coûts d'assemblage.

La technique d'assemblage d'Hypervision pour les lentilles pancake, qui consiste à fusionner optiquement deux lentilles de manière invisible, représente un défi de fabrication majeur. En optique, les coûts n'augmentent pas linéairement, mais exponentiellement avec la complexité géométrique et les tolérances requises. Une jointure invisible pour l'utilisateur exige une précision micrométrique. Le fait que Christian Steiner, expert du secteur, ait encore constaté un léger flou au niveau de la jointure sur le prototype témoigne des difficultés considérables de calibrage. En production de masse, cela engendrerait des taux de rebut élevés, ce qui augmenterait encore le prix final.

L'Ultraslim 220 a néanmoins toute sa place, même si elle ne se trouve pas forcément dans le salon du consommateur moyen. Elle préfigure la prochaine génération de simulateurs haute fidélité. Dans des domaines comme la formation des pilotes, la simulation chirurgicale ou l'entraînement tactique militaire, le prix du casque est presque négligeable comparé au coût du matériel lui-même (par exemple, les heures de vol en jet). Ici, la vision périphérique n'est pas un simple atout pour l'immersion, mais une nécessité fonctionnelle. Un pilote doit pouvoir percevoir les mouvements dans son champ de vision périphérique ; un pilote de course doit sentir son adversaire à côté de lui sans tourner la tête. Pour ce secteur B2B et B2G (entreprises et gouvernements), une densité de pixels de 48 PPD (pixels par degré) avec un champ de vision de 220 degrés est un atout majeur qui justifie des investissements de 10 000 $ ou plus par unité. La réduction de la taille grâce aux petits écrans micro-OLED permet également la construction de simulateurs utilisables de manière ergonomique pendant de plus longues périodes, ce qui augmente directement l'efficacité de la formation.

Compromis stratégique : maturité du marché grâce aux technologies de gradation locale

Si l'Ultraslim 220 représente le nec plus ultra technologique, le modèle de référence « PanoVR1 » constitue la réponse économiquement rationnelle à la question de savoir comment un champ de vision large peut atteindre le grand public dans les 24 prochains mois. Hypervision fait ici un choix délibéré de privilégier l'accessibilité et la facilité de fabrication, une approche classique en matière de stratégie produit (« optimisation du rapport fonctionnalités/coût »).

Au lieu des coûteux écrans micro-OLED, le PanoVR1 utilise des dalles LCD 2,7K de TCL. L'élément clé réside dans l'intégration du rétroéclairage localisé. Les écrans LCD traditionnels souffrent d'un voile grisâtre, car leur rétroéclairage est toujours actif et ils ne peuvent afficher un noir absolu. Les OLED, en revanche, sont auto-émissifs (chaque pixel est une source de lumière) et offrent un contraste parfait. Le rétroéclairage localisé constitue une solution intermédiaire : une matrice de mini-LED située derrière la dalle LCD peut être atténuée ou éteinte zone par zone. Ceci permet d'atteindre des niveaux de contraste proches de ceux des OLED, pour un coût bien moindre et grâce à une chaîne d'approvisionnement fiable et éprouvée.

D'un point de vue stratégique, cette conception positionne un produit final potentiel sur un créneau de marché très prometteur. Avec un champ de vision horizontal de 160 degrés et vertical de 120 degrés, un tel casque surpasserait largement le casque de référence actuel sur le marché grand public, le Meta Quest 3. Le Quest 3 offre une expérience de réalité virtuelle fiable et performante grâce à ses excellentes lentilles pancake, mais reste cantonné à une vision en tunnel. Un casque basé sur la technologie PanoVR1 offrirait immédiatement aux utilisateurs une expérience de réalité virtuelle nettement plus immersive. Le champ de vision vertical étendu à 120 degrés est presque plus important que la largeur horizontale, car il permet aux utilisateurs de regarder vers le bas, vers des outils virtuels ou leur propre corps, sans avoir à incliner la tête de manière anormale – un progrès considérable en matière d'ergonomie au travail.

Bien que la densité de pixels de 28 PPD soit inférieure aux 48 PPD du modèle ultra-fin et légèrement en deçà des performances théoriques maximales des appareils haut de gamme actuels, elle représente le compromis optimal des performances GPU actuelles. Une résolution supérieure serait difficile à gérer avec les puces mobiles. Hypervision propose donc une conception de référence précisément adaptée à la courbe de performance des prochaines générations de puces (telles que le Snapdragon XR2+ Gen 2 ou le XR2 Gen 3). Le fait qu'Hypervision collabore avec des partenaires sur la production en série indique qu'il ne s'agit pas ici de recherche fondamentale pure, mais plutôt de composants que l'on pourrait retrouver dans des produits commercialisés dans la gamme de prix de 800 à 1 500 € d'ici fin 2025 ou 2026.

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Le dilemme thermique et computationnel : les limites de mise à l’échelle des processeurs mobiles

Le débat autour des grands champs de vision se résume souvent à l'optique, mais le véritable point faible réside dans le silicium. Un champ de vision de 220 degrés, voire « seulement » de 160 degrés, impose des contraintes fondamentales au pipeline de rendu qui ne peuvent être satisfaites par une mise à l'échelle linéaire.

Doubler le champ de vision ne se résume pas à doubler le nombre de pixels à calculer. Les écrans de réalité virtuelle étant utilisés pour la visualisation à travers des lentilles, l'image affichée doit être pré-distordue afin de compenser la distorsion optique de ces lentilles. Plus le champ de vision est large, plus cette distorsion est marquée sur les bords. Par conséquent, le GPU doit calculer une résolution nettement supérieure à la résolution physique de l'écran pour afficher une image correcte. Cette surcharge de rendu augmente de façon disproportionnée avec l'élargissement du champ de vision.

L'exemple du méta-prototype « Boba 3 » est révélateur. Pour gérer un champ de vision de 180 × 120 degrés, une carte graphique NVIDIA RTX 5090 était nécessaire — une carte qui, à elle seule, consomme plus d'énergie et coûte plus cher que trois casques Quest 3 complets réunis. Ceci illustre l'immense fossé entre les possibilités optiques et les contraintes thermiques et énergétiques d'un casque autonome. Une puce mobile dispose d'une marge de dissipation d'environ 5 à 10 watts avant que l'appareil ne devienne trop chaud pour être porté sur le visage ou que la batterie ne soit déchargée en quelques minutes. Un GPU de bureau consomme 400 watts, voire plus.

Pour les fabricants de lunettes autonomes, cela signifie qu'un large champ de vision implique inévitablement des compromis sur la qualité graphique (complexité des shaders, éclairage, textures). C'est un jeu à somme nulle : on peut afficher une cuisine photoréaliste avec un champ de vision de 100 degrés ou une cuisine aux textures simples avec un champ de 160 degrés. La seule solution technique à ce dilemme est le « rendu fovéal », associé à un suivi oculaire ultra-rapide. Avec cette technique, seule la petite zone sur laquelle l'œil se concentre est calculée en pleine résolution, tandis que la périphérie (c'est-à-dire la zone couverte par les lentilles supplémentaires d'Hypervision) est affichée à une résolution extrêmement basse. L'approche d'Hypervision, avec deux écrans physiquement distincts par œil, répond à cette logique : théoriquement, l'affichage périphérique pourrait être configuré dès le départ à une résolution inférieure afin d'économiser de la puissance de traitement. Néanmoins, la chaleur générée par les quatre écrans et l'électronique de pilotage reste un défi majeur pour la conception du boîtier.

Scénarios d'intégration sur le marché européen : le rôle de Lynx et des partenariats avec les équipementiers

L'annonce par la start-up française Lynx de la présentation, dès janvier, d'un successeur à son casque R-1, basé sur un système optique rappelant la technologie Hypervision, envoie un signal fort à la scène XR européenne. Lynx s'est positionnée sur un créneau délaissé par les géants américains (Meta, Apple) et les entreprises chinoises (Pico/ByteDance) : un matériel ouvert, respectueux de la vie privée et modulable.

Le fait que Lynx, selon son directeur technique Arthur Rabner, n'utilise pas le système PanoVR1 à proprement parler, mais une variante pour la réalité mixte (RM) avec des périphériques ouverts, est une distinction astucieuse. Grâce à cette conception à « périphériques ouverts », l'utilisateur perçoit le monde réel autour du casque. Cela réduit le mal des transports, car le cerveau dispose toujours d'un cadre de référence fixe, et rend en partie obsolète l'image VR périphérique générée artificiellement. Cette technologie diminue considérablement les exigences en matière de taille d'affichage et de puissance de traitement, puisqu'il y a moins de pixels à afficher.

Néanmoins, la collaboration entre Hypervision (Israël) et Lynx (France) illustre comment une chaîne d'approvisionnement alternative, en dehors de l'Asie et de la Silicon Valley, peut émerger. Pour Hypervision, Lynx représente un client de lancement idéal pour valider sa technologie. Pour Lynx, cette technologie constitue un argument de vente unique (AVU) pour concurrencer la gamme Quest, leader du marché. Lynx ne peut rivaliser sur le prix : Meta subventionne son matériel grâce aux revenus publicitaires et aux commissions des boutiques d'applications. Lynx doit donc miser sur des fonctionnalités que Meta, pour des raisons d'attrait auprès du grand public, n'a (pas encore) intégrées. Un champ de vision nettement plus large constitue précisément l'une de ces fonctionnalités.

Le modèle économique d'Hypervision est également intéressant. En tant que fournisseur de technologies (OEM) et développeur de conceptions de référence, l'entreprise évite les risques considérables liés à la création de sa propre marque, à la gestion des chaînes d'approvisionnement et au support client. Elle vend en quelque sorte les outils nécessaires à la réalisation de cette technologie. Sur un marché où même des géants comme Google et Samsung rencontrent des difficultés avec leurs stratégies XR, cette position s'avère plus stable économiquement. Si PanoVR1 est commercialisé avec succès, nous pourrions assister à l'arrivée sur le marché d'une vague de casques de réalité étendue (XR) proposés par différents fabricants (Asus, HP, ou des entreprises spécialisées dans les technologies médicales, par exemple), tous basés sur cette plateforme optique, à l'instar des processeurs Intel utilisés par de nombreux fabricants de PC.

L'inévitabilité de la totalité

À long terme, les travaux d'Hypervision annoncent ce que l'on pourrait appeler la « réalité virtuelle véridique » : une réalité virtuelle indiscernable de la réalité par le système visuel humain. Le champ de vision est le dernier obstacle majeur à franchir.

La réticence actuelle des leaders du marché comme Meta ou Apple concernant le champ de vision est purement tactique, et non idéologique. Ils attendent la convergence de trois avancées majeures : des micro-OLED plus efficaces (réduisant les coûts et la consommation d’énergie), une technologie de batterie plus performante et des techniques de rendu basées sur l’IA (telles que DLSS ou le rendu neuronal) qui découplent la charge des pixels.

Hypervision démontre cependant que l'optique elle-même – le système de lentilles – n'est plus le facteur limitant. La démonstration qu'un champ de vision de 220 degrés est possible dans un format compact réfute le préjugé tenace selon lequel les lunettes à grand champ de vision doivent inévitablement ressembler à d'énormes « requins-marteaux » (comme les modèles Pimax). Le design, plus proche du visage, réduit l'effet de levier et améliore le confort de port.

Pour les consommateurs, cela signifie que le marché se scindera dans les trois à cinq prochaines années. D'un côté, on trouvera des lunettes ultra-portables et légères, au format lunettes (comme Bigscreen Beyond ou les futurs produits Apple), privilégiant la netteté au centre (pour le travail et les films). De l'autre, des casques immersifs pour les jeux et la simulation, utilisant des technologies comme l'Ultraslim 220 pour une isolation et une immersion totales. L'approche « taille unique » actuellement adoptée par Quest sera de plus en plus remise en question, la spécialisation matérielle permettant de mieux répondre aux besoins spécifiques d'applications (productivité ou immersion). Hypervision, avec ses modèles de référence, a ouvert la voie à cet avenir spécialisé et performant.

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