Obligement - L'Amiga au maximum

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Dossier : W Industries et la réalité virtuelle sur Amiga
(Article écrit par David Brunet - novembre 2016)


La réalité virtuelle n'est pas nouvelle. Et comme dans un certain nombre de domaines des nouvelles technologies, l'Amiga était présent lors de ses débuts sur micro-ordinateurs, aux environs de l'année 1990. Et on doit cela à une société, W Industries.

La société W Industries/Virtuality

W Industries est une société anglaise née en 1987. Son nom vient de son fondateur, Jonathan D. Waldern, qui est un pionnier de la réalité virtuelle depuis 1980. La société se renomma quelques années plus tard en Virtuality Group Plc.

Jonatan Waldern
Jonathan Waldern

Depuis ces dernières années, Virtuality est considérée comme l'une des plus grandes sociétés du monde travaillant dans le secteur de la réalité virtuelle. Elle dispose de filiales au Royaume-Uni (basée à Leicester), aux États-Unis (Californie) et au Japon (Tokyo). Elle est cotée en bourse au London Stock Exchange et au NASDAQ de New York. IBM Corporation, Motorola Corporation et Philips Electronics N.V. font partie de ses actionnaires.

W Industries

Virtuality

Virtuality tire ses revenues de trois sources : les ventes de technologies, de solutions et de licences. Elle est leader pour les casques HDM (Head Mounted Display, alias visiocasque en français) et propose sa technologie pour des applications diverses comme la télévision, la vidéo, les jeux, l'informatique, etc. Ses clients sont de grosses sociétés telles IBM, Philips, Motorola, Takara, Kawasaki ou Ford. Virtuality leur propose des solutions comme l'entraînement de conduite sur moto, le tir au pistolet, des simulateurs de vol ou des systèmes pour l'éducation. Virtuality est aussi le leader pour les applications utilisées dans l'espace public comme les parcs à thème, les centres commerciaux ou les cybercafés. Les systèmes de chez Virtualty sont installés dans plus de 40 pays.

Historique

Les travaux initiaux en terme de réalité virtuelle de la société ont commencé sous l'impulsion de Jonathan Waldern, à l'Université de Leicester Polytechnic. Il travaillait avec son professeur dans le département HCI (Human-Computer Interaction - Interactions homme-machine). La première machine, poétiquement appelée "Roaming Caterpillar" (la chenille itinérante), disposait d'un écran monochrome avec des poignées de chaque côté. Il y avait un bras flexible et des roulettes recouvertes d'un accordéon en caoutchouc (la "chenille"). Le tout était placé dans une chambre spéciale.

Roaming Caterpillar
Roaming Caterpillar

L'emplacement de l'écran était détecté via trois haut-parleurs qui émettaient des petits "clics" qui étaient à leur tour perçus par des microphones pour calculer la distance. Il était également possible de calculer la position des doigts de l'utilisateur grâce à des tubes posés sur eux et reliés par fils à une unité de commande. En pinçant ses doigts, l'utilisateur pouvait ramasser un objet, par exemple un téléphone. Une vue stéréoscopique de la chambre était aussi possible si l'utilisateur enfilait un casque avec obturateur rotatif. Une image distincte était présentée à chaque oeil de façon alternée. Ce système était malgré tout assez lent mais permis de plus amples expérimentations.

Jonathan Waldern fut rejoint par Al Humrich (un de ces collègues de l'université), puis Richard Holmes (un ex-employé de Rolls Royce) et de Terry Rowley (de la société Marconi). Nos quatre compères fondèrent W Industries en octobre 1987. Les premiers coups de tournevis furent réalisés dans leur garage, mais W Industries eut ses propres locaux en janvier 1989. Leur premier produit fut un visiocasque qui incorporait un petit écran LCD (le tout premier de Sony !), mais ce projet n'alla pas très loin.

Leur second projet, appelé "La girafe", disposait d'un système de suivi de la tête. Quelques jeux, les premiers, furent créés pour cet appareil.

Giraffe
La "girafe"

Le projet suivant fut bien plus fin et disposait de deux écrans LCD. La distance entre ces deux écrans était réglable, ce qui permettait de mieux afficher l'effet stéréoscopique selon la morphologie de l'utilisateur.

Arrive ensuite le projet Visette 1000. Un visiocasque très populaire et présent dans de nombreuses publicités de l'époque.

Visette 1000
Visette 1000

Au début de l'année 1989, W Industries reçut le prix de la meilleure technologie émergente. La somme de 20 000 £ fut empochée, mais la société gagna surtout une plus grande visibilité auprès du public. Ils furent approchés par une grande entreprise de loisirs qui racheta 75% de leurs fonds propres. Elle prit donc le contrôle de W Industries, mais le million de livres sterling de la transaction se révéla nécessaire.

En novembre 1990, le 1000SD ("Sit-Down", système de réalité virtuelle en position assise) fut lancé lors de l'exposition Computer Graphics 90 organisé à l'Alexandra Palace de Londres. Et dans le même temps, la société mère de W Industries entra en liquidation. Par chance, W Industries fut vendue juste avant à une autre société, celle qui possédait le stade Wembley de Londres.

1000SD
1000SD

Le 1000SD fut lancé en mars 1991 à Wembley. W Industries s'installa dans ses nouveaux locaux de 2000 m2 dans un parc industriel de Leicester deux mois plus tard. Ces locaux n'étaient toutefois que partiellement occupés et n'étaient utilisés que pour le développement, l'assemblage et le test des unités, appelées "Virtuality".

Le matériel

L'élément clé de l'interface utilisateur est le casque, alias la "Visette". Il contient un capteur pour les déplacements en trois dimensions, et deux écrans couleur TFT/LCD qui créent l'image stéréo. Les entrées sur ces écrans sont de simples signaux RGB créés par la carte graphique. Les écrans fournissent une résolution de 276x376 pixels et le grain de l'image est supprimé à l'aide d'une "convolution spéciale".

Les écrans ne sont pas montés devant les yeux mais de chaque côté de la tête de l'utilisateur, afin d'éviter que le casque ne soit trop lourd à l'avant. Cela permet de mieux répartir le poids du casque, chose importante car l'utilisateur doit souvent bouger la tête rapidement. Cette position des écrans implique que le trajet optique doit être modifié : chaque image doit passer par une lentille convergente et un miroir.

Le casque dispose aussi d'un microphone intégré et d'un son quadriphonique avec deux haut-parleurs de chaque côté de la tête. L'image sonore de l'espace est "vectorisée" par l'ordinateur hôte. Un serre-tête est fourni pour ajuster le haut de la tête de l'utilisateur, cela est utile pour créer correctement l'image graphique stéréo. Enfin, un dispositif de serrage fixe le casque sur la tête, il n'y a pas de collier ou mentonnière pour des questions de sécurité. Le casque doit pouvoir être retiré rapidement en cas d'urgence en tapant simplement sur la barre de serrage.

Selon le constructeur, ce système de réalité virtuelle s'adapte à 90% des utilisateurs. Mais si votre système de réalité virtuelle est destiné à un usage public, et après des dizaines de passages d'utilisateurs, l'hygiène peut poser problème (bactéries, champignons, poux...). C'est pourquoi le casque est fourni avec des lingettes hygiéniques pour nettoyer la surface intérieure en plastique, à chaque passage d'un utilisateur.

Le gant a été conçu pour être solide et fiable sur le long terme. Ce gant, fabriqué en caoutchouc, existe en une seule taille. Pas question dès lors d'atteindre une précision parfaite. Ce gant ne tient que par des ergots dans lesquels viennent se loger les doigts et par une bande velcro qui vient s'adapter au poignet du manipulateur. Sur le dessus de chaque doigt se trouvent des plaques de métal noyées dans le caoutchouc. Le déplacement d'un doigt fait varier l'espace entre ces plaques et c'est par détection de cette variation que le système calcule ensuite le mouvement. Ce n'est pas très précis mais d'une fiabilité à toute épreuve.

Un autre élément fait partie du système : un boîtier que l'on met autour de la ceinture et sur lequel casque et gant sont directement connectés. Pesant son poids, ce dernier assure l'interface avec le boîtier principal par l'intermédiaire d'un câble. Il est de forte section et enrobé de plastique souple et déformable, comme toutes les connexions externes au boîtier.

La machine hôte est nommée "Expality". C'est une carte mère d'Amiga 3000 avec un lecteur de CD et un lecteur de disquette. Le CD ne comprend que les effets sonores et les scènes d'arrière-plan, alors que les disquettes sont utilisées pour charger les jeux. Le CD comprend cinq jeux. Les acheteurs devaient aussi s'acquitter d'un disque-clé pour chacun des programmes qu'ils voulaient lancer.

Amiga 3000/1000CS
L'Amiga 3000 dans un 1000CS

L'Amiga 3000 gère le suivi des capteurs, le son et la musique (échantillons). Le rendu du graphisme n'est pas réalisé par les puces ECS de l'Amiga mais par deux cartes graphiques (une pour chaque oeil). Ces cartes graphiques à base de puce TMS34020/082 de chez Texas Instruments fournissent une puissance de 40 MFlops. Cela permet de faire le rendu de 30 000 polygones/s à 20 images/s.

Le paramétrage et le lancement des jeux se font également depuis l'Amiga 3000.

Amiga 3000/1000CS
Amiga 3000/1000CS
Lancement et paramétrage des jeux

Dernier élément du dispositif : le champignon. Il s'agit de l'émetteur de champ électromagnétique permettant de calculer les déplacements dans l'espace. Il se place au-dessus de l'utilisateur et la limite du champ émis est définie par le tapis de sol (pour le 1000SU). C'est un appareil ganté de plastique et articulé, du socle de fixation à la tête émettrice. Les divers câbles et connexions sont blindés.

Les modèles à base d'Amiga

Virtuality 1000SU

Ce fut la première machine à être disponible à l'achat. Le "SU" du nom signifie "Stand-Up" car le joueur est en position debout. Elle ressemble au Sphinx avec une grande place pour un banc. Le 1000SU dispose d'un écran afin que les spectateurs puissent voir ce que l'utilisateur voit. Dans la position debout, l'utilisateur doit se positionner sur un tapis à côté de la machine, et est relié à la Visette. Il peut aussi s'asseoir sur le 1000SU, les commandes passent alors par une manette de jeu et non par le gant de données, idéal par exemple pour une simulation de course. L'ordinateur est situé sous le banc.
  • Machine : Amiga 3000.
  • Processeur : 68030 à 25 MHz.
  • Mémoire : 1 Mo de mémoire Chip, 4 Mo de mémoire Fast.
  • Graphismes : deux cartes graphiques TMS34082AGC-32 avec coprocesseurs TMS34020GBL-32.
  • Prix : 25 000 £ (estimation).
  • Date : 1990-1991 (estimation).
  • Suivi du mouvement : Polhemus Fastrak avec deux récepteurs 6D.
  • Jeu disponible : Dactyl Nightmare.
1000SU
1000SU

Virtuality 1000CS

C'est une sorte de version "arcade" du 1000SU. C'est une capsule avec un grand anneau au sommet et les articulations à l'arrière. Le "CS" du nom signifie "Cyber Space" car l'utilisateur est à l'intérieur de la machine. Pour rentrer, l'utilisateur doit soulever l'anneau, se tenir debout sur la plate-forme et enfiler la Visette. Le 1000CS n'a pas d'affichage pour les spectateurs mais dispose d'une sortie pour écran RGB. L'ordinateur est situé sous la plate-forme. Quelque 350 1000CS ont été construits.
  • Machine : Amiga 3000.
  • Processeur : 68030 à 25 MHz.
  • Mémoire : 1 Mo de mémoire Chip, 4 Mo de mémoire Fast.
  • Graphismes : deux cartes graphiques TMS34082AGC-32 avec coprocesseurs TMS34020GBL-32.
  • Prix : 30 000 £ (estimation).
  • Date : 1991 (estimation).
  • Suivi du mouvement : Polhemus Fastrak avec deux récepteurs 6D.
  • Jeux disponibles : Dactyl Nightmare, Legend Quest, Grid Busters, Hero.
1000CS 1000CS
1000CS

Virtuality 1000SD

C'est le simulateur de véhicules. Le "SD" du nom signifie "Sit Down" car le joueur est en position assise. Le 1000SD était à l'origine un système avec deux manettes et deux pédales. Elle a ensuite évolué pour inclure un capot, un volant et une manette de vitesse. L'ordinateur est situé sous le siège.
  • Machine : Amiga 3000.
  • Processeur : 68030 à 25 MHz.
  • Mémoire : 1 Mo de mémoire Chip, 4 Mo de mémoire Fast.
  • Graphismes : deux cartes graphiques TMS34082AGC-32 avec coprocesseurs TMS34020GBL-32.
  • Prix : 20 000 £ (estimation).
  • Date : 1991 (estimation).
  • Suivi du mouvement : Ascension Bird avec un récepteur 6D.
  • Jeux disponibles : VTOL, Flying Aces, Exorex, Total Destruction, Battlesphere.
1000SD
1000SD

Les systèmes de réalité virtuelle de W Industries à base d'Amiga ont cessé d'être produits en 1994.

Les jeux

W Industries appelle ses programmes "Virtual Experiences". Neuf jeux ont été référencés, ils ont tous été programmés en C ou en assembleur 68k.

Dactyl Nightmare

C'est un jeu de tir et sans doute le plus utilisé dans les machines de W Industries. Le jeu débute la partie sous la musique "Time to Die" du film Blade Runner. L'utilisateur marche dans l'aire de jeu qui est composée de plates-formes grises suspendues dans l'espace (un arrière-plan étoilé est visible). Un pistolet est attaché à l'une des mains de l'utilisateur. Il faut éviter les tirs de vos adversaires (peu nombreux) et tenter de les éliminer. Mais les tirs ennemis sont lents et il est assez facile de les éviter (par exemple en se baissant). Le nombre de vie est illimité, il faut juste tirer le plus de fois possible sur les adversaires dans un temps imparti. Les triangles jaunes au sol font office d'ascenseurs : passez dessus et vous êtes projeté vers une autre plate-forme.

Après avoir tiré neuf des dix balles de votre pistolet, une voix macabre annonce "Birdy's hangry!" (Birdy à faim !). Birdy est un grand ptérodactyle vert et il vole au-dessus de vous et tente de vous agripper. Pour remporter la partie, il faudra donc tirer sur Birdy avec votre ultime balle. Dans le cas contraire, Birdy vous attrape, monte à une hauteur vertigineuse et... vous laisse tomber ! Cette séquence finale est vue depuis les yeux d'une personne tierce.

Le jeu en réseau est possible jusqu'à quatre joueurs (un par machine), avec jeu en équipe ou matchs à mort.

Dactyl Nightmare

Dactyl Nightmare

Dactyl Nightmare
Dactyl Nightmare

Battlesphere

Il s'agit d'un jeu de combat spatial. Pour 1000SD.

Battlesphere
Battlesphere

Exorex

Exorex vous propulse dans l'année 2068. Les criminels sont envoyés dans une zone de combat où ils devront affronter divers opposants pour gagner leur liberté. Vous contrôlez un robot. Le jeu en réseau jusqu'à quatre joueurs est possible. Ce jeu devait être nommé "Walker" à l'origine.

Exorex

Exorex
Exorex

Flying Aces

C'est un simulateur de vol avec des biplans.

Grid Busters

Disponible sur 1000CS, Grid Busters est un jeu de combat futuriste. On peut y jouer d'un à quatre joueurs, en équipe ou en matchs à mort. Chaque joueur, représenté par un robot, doit battre ses opposants dans un temps imparti de 3 à 5 minutes.

Grid Busters

Grid Busters
Grid Busters

Hero

Dans Hero, vous devrez vous dépatouiller d'un labyrinthe dans les quatre scènes proposées. Une lettre est disponible dans chacune des scènes et vous devez collecter les quatre lettres pour assembler le mot "HERO". Et si vous arrivez à terminer le jeu en moins de quatre minutes, vous devenez le héros ! Le jeu en réseau à quatre joueurs est possible.

Hero
Hero

Legend Quest

C'est un jeu dans le style Dungeons & Dragons (rôle) avec trois niveaux de difficulté. Le joueur choisit son défi et doit trouver la sortie du tableau. Il gagne ainsi un peu de temps qui sera utile pour le tableau suivant et ainsi de suite. Le but du jeu est de vous débarrasser du Dieu Nar-Gadrin qui empiète sur vos terres, Khela Roth. Vous pouvez choisir de jouer un elf, un humain ou un nain, qui ont tous trois des caractéristiques différentes. Le jeu en réseau jusqu'à quatre joueurs est possible.

Legend Quest
Legend Quest

Total Destruction

Il s'agit d'un jeu de course de voitures. Pas d'autres informations connues, mais vu son nom, il ne fait pas dans la dentelle. :-)

VTOL

C'est un simulateur de vol pour 1000SD. Quelques combats sont au programme. Le niveau de difficulté est paramétrable. Le jeu en réseau jusqu'à quatre joueurs est possible.

VTOL

VTOL
VTOL

Un point intéressant à propos de tous les jeux de W Industries est que la mort virtuelle de l'utilisateur est toujours vue de l'extérieur. Cela réduirait, selon les concepteurs, les effets psychologiques d'une telle mort, rappelant à l'utilisateur que ce n'est pas la réalité.

Conclusion

W Industries disposait donc dès 1990 d'une technologie fonctionnelle. Cette société a été l'une des premières à avoir fait découvrir la réalité virtuelle au grand public. L'Amiga était déjà à la pointe de cette technologie mais trop peu de systèmes de réalité virtuelle ont été vendus pour avoir une influence positive sur Commodore.

Malheureusement, W Industries/Virtuality continua son aventure sans l'Amiga et proposa des solutions à base de machine x86. Jonathan Waldern, le fondateur de W Industries est toujours, en 2016, à fond dans le secteur de la réalité virtuelle.

Sources


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