FR3081639A1

FR3081639A1 - Procede et systeme de transmission optiques de donnees pour des applications de realite virtuelle ou augmentee

Info

Publication number: FR3081639A1
Application number: FR1855074A
Authority: FR
Inventors: Olivier Bouchet; Abdelali Ala
Original assignee: Orange SA
Current assignee: Orange SA
Priority date: 2018-06-11
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2038-06-11
Also published as: FR3081639B1

Abstract

Un procédé de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée destinées à au moins deux utilisateurs situés dans une même zone. Les utilisateurs sont munis d'un casque (HMD) de réalité virtuelle ou augmentée, connecté à un réseau de télécommunication. Chaque casque (HMD) est identifié par une adresse réseau (MAC), pour recevoir de/envoyer à un serveur des données de réalité virtuelle ou augmentée, Plusieurs points d'accès optique (AP), couvrent ensemble la zone et ont chacun des données de localisation prédéterminées, communiquent avec un ou plusieurs des casques (HMD) connectés. Le serveur accède à une table d'adressage comportant des adresses réseau (MAC) respectives des points d'accès optique (AP), en correspondance des données de localisation respectives de ces points d'accès optique (AP). Le procédé comporte une communication bilatérale entre le serveur et chaque casque via un point d'accès optique (AP).

Description

Procédé et système de transmission optiques de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée [001] La présente invention se rapporte à un procédé de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle multi-joueurs équipés d’un casque, le procédé permettant en outre de localiser chaque utilisateur dans la zone.

[002] Actuellement, de nombreuses applications de réalité virtuelle sont développées. Les applications peuvent être mises en œuvre sur différents équipements allant du téléphone portable au casque dédié. Notamment, les casques permettent à I’utilisateur d’être totalement immergé dans l’environnement virtuel. Le casque comprend un écran, sur lequel sont transmises les images de l’environnement qui évoluent notamment en fonction des déplacements de l’utilisateur.

[003] La qualité de l’expérience de réalité virtuelle est directement reliée aux capacités du casque. Ainsi, de nombreuses problématiques sont encore irrésolues. Par exemple, les applications de réalité virtuelle sur casque peuvent entraîner un mal des transports, communément appelé « cybersickness » en anglais. Cela peut être dû au fait que les images numériques que l’utilisateur voit à travers le casque ne correspondent pas aux sensations réellement éprouvées. A titre d’exemple, un utilisateur dont l’avatar virtuel marche dans l’environnement virtuel peut entraîner des nausées si les mouvements de l’utilisateur dans le monde réel ne correspondent pas parfaitement avec les mouvements de la marche de l’avatar virtuel. H en est de même lorsque le temps de latence entre un mouvement de l’utilisateur et l’affichage des données numériques correspondant à ce mouvement est trop long.

[004] Ainsi, pour offrir une qualité d’expérience maximale, les systèmes de réalité virtuelle doivent fournir aux utilisateurs un système de navigation à large porté afin de déterminer précisément leur position dans l’espace, en haute résolution et à haut débit. Toutefois, de tels systèmes ne sont pas adaptés à des configurations multi-joueurs.

[005] La présente invention vient améliorer la situation.

[006] A cet effet, elle propose un procédé de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée destinées à au moins deux utilisateurs situés dans une même zone, chaque utilisateur étant muni d’un casque de réalité virtuelle ou augmentée, connecté à un réseau de télécommunications, chaque casque étant identifié par une adresse réseau, pour recevoir de/envoyer à un serveur des données de réalité virtuelle ou augmentée, procédé dans lequel plusieurs points d’accès optique, couvrant ensemble ladite zone et ayant chacun des données de localisation prédéterminées, communiquent avec un ou plusieurs des casques connectés, le serveur accédant à une table d’adressage comportant au moins des adresses respectives des points d’accès optique dans le réseau, en correspondance desdites données de localisation respectives de ces points d’accès optique, le procédé comportant :

sur réception par le serveur de l’adresse d’un des casques, envoyée depuis ce casque et via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, le serveur associe l’adresse de ce casque aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et une transmission, du serveur vers ce casque, via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, de données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque et fonction au moins desdites données de localisation de ce point d’accès optique.

[007] Le procédé selon l’invention permet donc la participation de plusieurs joueurs dans une même zone de réalité virtuelle ou augmentée. Cela est rendu possible par l’utilisation de plusieurs points d’accès optique permettant chacun une communication bilatérale avec chaque casque de réalité virtuelle ou augmentée. Plus précisément, la communication bilatérale comprend l’envoi de données d’un casque vers le serveur ainsi que l’envoi de données du serveur vers un casque. La matrice de points d’accès permet en outre de localiser précisément chaque casque dans la zone, de manière à leur transmettre les données de réalité virtuelle ou augmentée correspondant parfaitement à leur position dans la zone. Cette disposition permet donc une immersion complète des joueurs dans la zone de réalité virtuelle ou augmentée puisque chaque casque peut recevoir de/envoyer au serveur les données de réalité virtuelle ou augmentée correspondant à ses données de localisation. Ainsi, à chacun des déplacements des utilisateurs dans la zone, les données de réalité virtuelle ou augmentée qu’ils reçoivent permettent la concordance exacte de ce qu’ils voient avec les déplacements qu’ils font. Ainsi, l’environnement virtuel ou augmenté évolue à mesure que les utilisateurs se déplacent.

[008] Selon une réalisation, les données de réalité virtuelle ou augmentée sont encapsulées dans des trames comportant dans un entête au moins l’adresse du point d’accès de destination. [009] De cette manière, toutes les données de réalité virtuelle ou augmentée peuvent être transmises par le serveur en direction de tous les points d’accès optique. Les points d’accès optique ne transmettent que les données de réalité virtuelle ou augmentée comportant dans un entête leur adresse réseau.

[010] Selon une réalisation, un casque communique avec un unique point d’accès à la fois et ce point d’accès communique avec ce seul casque, lesdites trames ne comportant dans un entête que l’adresse du point d’accès de destination.

[011] De cette manière, on peut prévoir que les données de réalité virtuelle ou augmentée sont encapsulées dans des trames comportant dans un entête uniquement l’adresse du point d’accès de destination. Cela réduit le nombre de transmissions de données.

[012] En alternative, plusieurs casques peuvent communiquer avec un même point d’accès. Les données de réalité virtuelle ou augmentée sont encapsulées dans des trames comportant dans un entête l’adresse du point d’accès de destination et l’adresse du casque auxquelles elles sont destinées. Les données de réalité virtuelle ou augmentée peuvent être différentes pour les casques communiquant avec un même point d’accès, notamment en fonction des données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées d’un casque vers le serveur.

[013] Selon une réalisation, sur réception par le serveur de l’adresse d’un casque, envoyée depuis ce casque et via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, le serveur associe, dans la table d’adressage, l’adresse de ce casque aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et dans lequel à chaque déplacement dudit casque vers un autre point d’accès optique, ledit casque entre en communication avec ledit autre point d’accès optique, la table d’adressage étant mise à jour en associant l’adresse réseau du casque aux données de localisation dudit autre point d’accès optique communiquant avec ce casque, le serveur accédant à la table d’adressage mise à jour de manière à transmettre les données de réalité virtuelles associées au moins aux données de localisation associées à l’adresse réseau du casque dans la table d’adressage mise à jour.

[014] De cette manière, le serveur sait à tout moment via quel point d’accès les données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à un casque sont à transmettre. Cela permet en outre d’offrir une continuité du service de réalité virtuelle et d’assurer la transparence des échanges. [015] Selon une réalisation, le procédé comprend en outre :

une détermination qu’au moins deux casques communiquent respectivement avec deux points d’accès optique adjacents par une comparaison, dans la table d’adressage, des données de localisation des points d’accès optique associés aux adresses du réseau respectives des casques, et si lesdits deux casques communiquent respectivement avec deux points d’accès optique adjacents : une génération d’une alarme, et/ou une transmission, du serveur vers au moins l’un des deux casques, de données de réalité virtuelle correspondant à un scénario incitant un déplacement d’au moins un des deux casques vers un point d’accès optique non adjacent du point d’accès optique communiquant avec l’autre casque.

[016] De cette manière, les collisions entre plusieurs utilisateurs sont évitées durant les sessions de réalité virtuelle ou augmentée. De plus, l’envoi de données de réalité virtuelle ou augmentée incitant les utilisateurs à s’éloigner les uns des autres permet de le faire de manière à ce que les utilisateurs ne remarquent pas la présence des autres utilisateurs.

[017] Selon une réalisation, le procédé comprend en outre :

une détermination qu’au moins un casque communique avec un point d’accès optique situé en périphérie de la zone par une comparaison, dans la table d’adressage, des données de localisation du point d’accès optique associées à l’adresse réseau du casque communiquant avec ledit point d’accès optique avec les données de localisation des points d’accès optique situés en périphérie de la zone, et si ledit casque communique avec un point d’accès optique situé en périphérique de la zone :

une génération d’une alarme, et/ou une transmission, du serveur vers ledit casque, de données de réalité virtuelle correspondant à un scénario incitant un déplacement dudit casque vers un point d’accès optique qui n’est pas situé en périphérie de la zone.

[018] Ainsi, cela permet d’éviter qu’un utilisateur ne sorte de la zone ou entre en collision avec une paroi de la zone.

[019] Selon une réalisation, les données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées d’un casque au serveur via le point d’accès optique communiquant avec ledit casque comprennent au moins l’un et ou l’autre de :

un azimut et une élévation du casque, issues d’un capteur de position compris dans le casque, des données issues d’une caméra comprise dans le casque, des données issues d’un module haptique compris dans le casque, une demande d’envoi au serveur de nouvelles données de réalité virtuelle ou augmentée.

[020] Par « demande d’envoi de nouvelle données », on peut entendre une action réalisée par I’utilisateur entraînant une modification du scénario, par exemple lorsque I’utilisateur appuie sur un bouton.

[021] Selon une réalisation, la transmission, du serveur vers un casque, via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, de données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque est en outre fonction des données de réalité virtuelle envoyées par le casque au serveur.

[022] Ainsi, les données de réalité virtuelle ou augmentée transmises du serveur vers le casque peuvent en outre être fonction de l’orientation du casque ou des données de la caméra ou d’une action de l’utilisateur, cela permet, d’une part, une immersion totale, et d’autre part, d’éviter le « cybersickness » en tenant compte de toutes les gestes de l’utilisateurs pour la transmissions des données de réalité virtuelle ou augmentée.

[023] Selon une réalisation, les données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées du serveur à un casque via le point d’accès optique communiquant avec ce casque sont choisies parmi l’un au moins de :

des données d’un signal visuel, des données d’un signal sonore.

[024] La présente invention vise également un système de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée destinées à au moins deux utilisateurs situés dans une même zone, chaque utilisateur étant muni d’un casque de réalité virtuelle ou augmentée, connecté à un réseau, chaque casque étant identifié par une adresse réseau, pour recevoir de/envoyer à un serveur des données de réalité virtuelle ou augmentée, le système comprenant :

plusieurs points d’accès optique, couvrant ensemble ladite zone et ayant chacun des données de localisation prédéterminées, et communiquant avec plusieurs des casques connectés, le serveur étant apte à accéder à une table d’adressage comportant au moins des adresses réseau respectives des points d’accès optique, en correspondance desdites données de localisation respectives des points d’accès optique, dans lequel :

sur réception par le serveur de l’adresse d’un casque, envoyée depuis ce casque et via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, le serveur est apte à associer l’adresse de ce casque aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et le serveur est apte à transmettre, vers ce casque, via le point d’accès optique communiquant avec ce casque, des données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque et fonctions au moins desdites données de localisation de ce point d’accès optique.

[025] Selon une réalisation, les connexions entre :

un point d’accès optique et un casque et un point d’accès optique et le serveur, sont effectuées par l’une ou l’autre d’une connexion par fibre optique ou par une connexion optique sans fil.

[026] Selon une réalisation, une plage de fréquences lumineuses d’un faisceau de lumière émis/reçus par un point d’accès optique et un casque pour la transmission de données entre ce casque et le point d’accès optique est choisie par l’une ou l’autre de :

- 100 à 300 GHz,

3THz à 400THz dans le domaine de l’infrarouge,

400THz à 770THz, dans le domaine du visible.

[027] Plusieurs plages de fréquences peuvent donc avantageusement être utilisées.

[028] Selon une réalisation, les points d’accès optique sont aptes à effectuer des transmissions de données entre le serveur et le casque à haut débit, ledit haut débit étant supérieur à 100 Gbps, de préférence supérieur ou égal à 200 Gbps.

[029] Le débit est donc un très haut débit. Cela permet d’assurer une immersion totale de l’utilisateur et de diminuer le temps de latence entre l’envoi et la réception des données de réalité virtuelle ou augmentée.

[030] Selon une réalisation, le protocole de réseau utilisé est le réseau Ethernet.

[031] Selon une réalisation, les données de localisation des points d’accès comprennent les coordonnées absolues de chaque point d’accès dans la zone, par rapport à une origine choisie.

[032] De cette manière, cela permet de limiter, voire totale éliminer, les processus de recalibrage ultérieur. C’est donc un gain de coût et de temps.

[033] Selon une réalisation, la surface au sol des portions de zone couverte par chaque point d’accès est inférieure ou égale à 1m².

[034] De cette manière, seul un utilisateur peut communiquer avec un point d’accès à la fois. [035] D’autres avantages et caractéristiques de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après d’exemples de réalisation de l’invention, et à l’examen des dessins annexés sur lesquels :

[036] La figure 1 illustre schématiquement un exemple de réalisation d’un système de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle selon un exemple de réalisation, permettant la participation de trois utilisateurs équipés d’un casque dans une même zone, [037] La figure 2 illustre un exemple d’encapsulage des données pour leur transmission, [038] La figure 3 illustre schématiquement la répartition des points d’accès sur la zone, [039] La figure 4 est un ordinogramme illustrant les principales étapes du procédé de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle multi-utilisateurs selon un exemple de réalisation, [040] Les figures 5a et 5b sont un ordinogramme illustrant les principales étapes de détection de la proximité de deux joueurs dans la zone.

[041] La figure 1 illustre un système SYST selon un exemple de réalisation, comprenant une zone Z. Cette zone Z est communément appelée « cave » (acronyme de « Cave Automatic Virtual Environment » en anglais). La zone Z est un environnement immersif de réalité virtuelle ou augmentée, dans laquelle les utilisateurs évoluent. Plus précisément, la zone Z peut être une pièce ouverte ou fermée, cubique ou circulaire sur les parois de laquelle peuvent être projetés du contenu multimédia numérique de réalité virtuelle augmentée. La description qui suit est adaptée à des applications de réalité virtuelle ou augmentée. Par mesure de clarté, le terme « réalité virtuelle » est utilisé dans la suite de la description, bien que la description s’applique également à la réalité augmentée.

[042] La zone Z peut être couverte par une pluralité de modules optiques comprenant au moins un émetteur et un récepteur de lumière. Ces modules optiques sont appelés « points d’accès optiques AP » ou «points d’accès AP » dans la suite de la description. Les points d’accès optiques AP peuvent être placés au niveau du plafond de la zone Z. Les points d’accès peuvent être espacés régulièrement de manière à quadriller l’intégralité de la zone Z. Plus précisément, les points d’accès AP couvrent l’intégralité du sol de la zone Z. Les points d’accès optiques AP émettent un faisceau lumineux en direction du sol de la zone Z. Ce faisceau peut prendre la forme d’un cône. La surface du faisceau au sol forme alors la portion de zone Z couverte par le point d’accès AP émettant le faisceau. Le champ de vue et la divergence du faisceau sont choisis de sorte que la surface du faisceau au sol n’autorise pas la présence de plusieurs utilisateurs dans la même portion de zone. La formule A_c = fad.tanHP)²est utilisée pour déterminer la surface du faisceau au sol, avec Ac la surface au sol, d la distance entre le sol et le point d’accès AP et HP l’angle du faisceau émis par le point d’accès AP.

[043] La fréquence lumineuse des faisceaux émis par les points d’accès AP et les casques HMD peut être comprise dans le visible (entre XX), dans l’infrarouge ou entre 100 et 300GHz, de préférence sensiblement égale à 200GHz. Plus la surface de la portion de zone couverte par un point d’accès AP est petite, plus haut sera le débit de transmission de données. Ainsi, la qualité de l’expérience de réalité virtuelle est augmentée à mesure que la surface des portions de zone Z couvertes par un point d’accès est réduite.

[044] Les points d’accès AP permet notamment de communiquer avec un ou plusieurs dispositifs de réalité virtuelle. Dans cet exemple, les dispositifs sont des casques HMD. Chaque utilisateur est ainsi muni d’un casque HMD lorsqu’il entre dans la zone. Le casque HMD peut émettre un faisceau lumineux, capté par le récepteur d’un point d’accès optique lorsque le casque HMD se trouve dans la portion de zone couverte par ce point d’accès optique. Lorsqu’un casque HMD se situe dans la portion de zone couverte par un point d’accès, une communication bilatérale entre le casque HMD et le point d’accès est ouverte. La communication bilatérale permet de transmettre des données entre le casque HMD et le point d’accès PA. Cette transmission optique est par exemple sans fil, les points d’accès étant alors des modules optiques sans fil.

[045] Plus précisément, chaque casque HMD est identifié par une adresse réseau. L’adresse réseau est, dans un exemple de réalisation, une adresse MAC (pour « Media Accès Control » en anglais). Chaque casque HMD comprend une adresse réseau propre, c’est-à-dire qui est unique. Cela permet d’identifier chaque casque HMD. Ainsi, sur la figure 1, les casques HMDa, HMDb, HMDc sont respectivement identifiés par leur adresse réseau MACa, MACb et MACc.

[046] Les points d’accès AP sont également identifiés par une adresse réseau MAC qui leur est propre. Autrement dit, leur adresse réseau est unique. Cela permet d’identifier précisément chaque point d’accès.

[047] Le système SYST comprend en outre un serveur SERV, dans lequel sont stockées des données de réalité virtuelle. Par données de réalité virtuelle, on entend des contenus multimédia à diffuser aux utilisateurs lors de l’expérience de réalité virtuelle. Ces contenus multimédia forment le scénario de réalité virtuelle de chaque utilisateur. Les contenus multimédia comprennent par exemple des contenus sonores ou visuels. Le serveur SERV gère notamment les contenus multimédia de chaque utilisateur. Le serveur SERV et le commutateur SW sont connectés l’un à l’autre. Par exemple, la connexion est effectuée via une pluralité de fibres optiques ou par des câbles.

[048] La configuration particulière du système SYST selon cet exemple de réalisation permet en outre de localiser les utilisateurs dans la zone Z. Plus précisément, ce sont les casques HMD des utilisateurs qui sont localisés.

La figure 3 illustre un exemple de répartition d’une pluralité de points d’accès AP1...AP_N sur le plafond de la zone Z. La figure 3 est une vue de dessus de la zone, sur laquelle les points d’accès API,···, APN sont repérés par des croix. Les points d’accès sont situés au niveau du plafond de la zone Z. Les cercles correspondent à la surface de la portion de zone couverte par chaque point d’accès AP, au niveau du sol. Le sol de la zone Z peut alors servir de repère afin de pouvoir obtenir les données de localisation de chaque point d’accès AP. Les données de localisation comprennent par exemple les coordonnées absolues des points d’accès AP dans ce repère. Les coordonnées absolues sont déterminées par rapport à la zone. Notamment, le sol de la zone peut définir un repère (0, x, y), dans le plan du sol. Les murs de la zone permettent de définir une troisième axe z, s’étendant par exemple perpendiculairement au plan. Ainsi, la zone peut être repérée par un repère (0, x, y, z).

[049] L’avantage d’utiliser les coordonnées absolues est de ne nécessiter aucun recalibrage ultérieur. Ainsi, les points d’accès peuvent être repérés comme suit : AP1(1, 1), AP2(1, 2), AP3(A, 3), APn(u, m). Les portions de zone couvertes par chaque point d’accès peuvent se superposer afin d’éviter les portions de zone non couvertes pas un point d’accès AP.

[050] Les coordonnées absolues des points d’accès AP peuvent être enregistrées dans une table d’adressage. Les coordonnées absolues de chaque point d’accès sont associées à l’adresse MAC de ce point d’accès AP dans la table. Lorsqu’un casque HMD se trouve dans la portion de zone couverte par un point d’accès AP, la communication entre le casque HMD et le point d’accès AP permet d’associer l’adresse MAC du casque HMD aux données de localisation de ce point d’accès. L’adresse MAC du casque HMD peut alors être entrée dans la table d’adressage, de sorte que les données de localisation du point d’accès sont associées à l’adresse MAC du casque. Cela permet de localiser précisément les casques HMD dans la zone Z. On peut prévoir qu’à chaque déplacement d’un utilisateur vers une nouvelle portion de zone, la table d’adressage soit mise à jour en associant l’adresse MAC du casque HMD de I’utilisateur avec le nouveau point d’accès couvrant la portion de zone dans laquelle I’utilisateur est présent.

[051] Le serveur SERV peut avoir accès à la table d’adressage. Ainsi, le serveur SERV transmet les données de réalité virtuelle correspondant notamment à la localisation des casques HMD dans la zone Z. Le serveur SERV a également accès à l’adresse MAC du casque HMD par la table d’adressage, les données de réalité virtuelle transmises peuvent donc également dépendre de l’identifiant des casques, c'est-à-dire de leur adresse MAC. Par exemple, le serveur SERV transmet les données de réalité virtuelle correspondant au scénario choisi par l’utilisateur. Ainsi tous les utilisateurs peuvent ne pas avoir accès au même scénario.

[052] Un casque HMD est également apte à transmettre des données de réalité virtuelle vers le serveur SERV, via le point d’accès AP couvrant la portion de zone dans laquelle il se trouve. Notamment, le casque HMD peut comprendre une pluralité de capteurs tels qu’un gyroscope et un accéléromètre. Le casque HMD peut également comprendre une caméra. Ainsi, le casque HMD peut transmettre des données de réalité virtuelle comprenant notamment un azimut et une élévation du casque, mesurées par les capteurs, des données relatives à la caméra ou encore des données d’un module haptique du casque HMD.

[053] La transmission de données entre le casque HMD et le serveur SERV est décrite en référence à a figure 2. Les paquets contenant les données sont encapsulés dans un paquet IP dont l’entête IP permet de définir l’identité d’un casque HMD. Ce paquet IP est encapsulé dans un paquet MAC qui, à partir des données de localisation de chaque point d’accès AP, permet de déterminer la localisation de chaque casque HMD en temps réel. Chaque casque HMD ainsi que chaque point d’accès sont également définis par une adresse IP, permettant l’encapsulage des données à transmettre. Le protocole utilisé peut être le protocole réseau Ethernet, de sorte que les données sont encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MAC Ethernet d’un casque HMD lorsque les données sont transmises vers le serveur SERV et avec l’adresse MAC Ethernet du point d’accès AP lorsque les données transitent du serveur SERV vers un casque HMD. Les données peuvent être des données de réalité virtuelle, lorsque la transmission est faite du serveur vers casque HMD. Les données peuvent être des données du casque (azimut, données haptiques...) lorsque la transmission est faite du casque au serveur SERV. Bien entendu, plusieurs transmissions peuvent avoir lieu en même temps, notamment entre le serveur SERV et plusieurs casques. Les données sont transmises via les points d’accès AP, par transmission optique.

[054] En variante, le serveur SERV transmet en continu toutes les données de réalité virtuelle associées à toutes les données de localisation des points d’accès AP. Les paquets contenant les données sont encapsulés dans un paquet IP dont l’entête IP permet de définir l’identité du point d’accès auquel le paquet est destiné. Ce paquet IP est encapsulé dans un paquet MAC dont l’entête comprend l’adresse MAC du point d’accès AP auquel il est destiné. Lorsqu’un point d’accès AP communique avec un casque HMD, le point d’accès AP effectue lui-même le tri parmi tous les paquets de données transmis par le serveur SERV afin de ne transmettre au casque HMD que le paquet de données associé à ses données de localisation.

[055] La transmission de données d’un point d’accès AP vers le serveur est par exemple réalisée à un débit par exemple compris entre IGbps et lOOGbps. La transmission de données du serveur SERV vers un point d’accès AP est par exemple réalisée à haut débit, par exemple égale à lOOGbps et de préférence égal à 200Gbps. De cette manière, l’utilisateur reçoit les données de réalité virtuelle à un débit égale à lOOGbps pour chaque œil.

[056] Selon un mode de réalisation de l’invention, le système SYST peut comprendre un commutateur SW. Chaque point d’accès AP est connecté à un unique port du commutateur SW. Chaque port du commutateur SW possède une adresse MAC qui lui est propre. Ainsi, les points d’accès AP peuvent être identifiés par l’adresse MAC du port auquel ils sont respectivement connectés. Comme illustré sur la figure 1, les points d’accès API, AP2, AP3 sont respectivement identifiés par les adresses MAC1, MAC2, MAC3 des ports 1, 2, 3 du commutateur SW. Le commutateur SW comprend alors autant de ports que le système SYST comprend de points d’accès AP. La connexion entre chaque point d’accès AP et son port respectif est effectuée via des fibres optiques ou par câbles. La connexion de chaque point d’accès AP sur un port du commutateur SW permet en outre d’assurer une alimentation électrique pour chaque point d’accès. Cela limite le nombre de branchements électriques du système SYST. Le commutateur SW peut être connecté au serveur SERV, de sorte que la transmission de données entre un point d’accès AP et le serveur SERV est effectuée via le port du commutateur SW auquel le point d’accès AP est connecté.

[057] En variante, plusieurs commutateurs SW sont utilisés, de manière à obtenir le nombre de ports correspondant au nombre de points d’accès AP.

[058] La configuration du système SYST permet donc la participation de plusieurs utilisateurs, simultanément dans la même zone. De plus, le scénario de réalité virtuelle peut être personnalisé et différent pour chacun des utilisateurs. Les transmissions de données par transmission optique permettent en outre de limiter les calculs complexes et donc de réduire le temps de latence entre l’envoi et la réception de données.de plus, les éléments du système permettent une installation simple et faible en coût.

[059] Dans la suite de la description, on considère que le système SYST comprend un commutateur SW.

[060] La figure 4 illustre les principales étapes d’un exemple de fonctionnement du procédé selon l’invention pour un unique utilisateur. Il est entendu que le procédé s’applique également au cas multi-utilisateurs de la même manière.

[061] A l’étape SI, un utilisateur muni d’un casque HMDa entre dans la zone. Le casque HMDa se trouve alors dans une portion de la zone couverte par un unique point d’accès API identifiés par le port PI auquel il est connecté et dont les données de localisation sont connues. Le champ de vue et la divergence du faisceau lumineux émis par chaque point d’accès peuvent être choisis pour n’autoriser la présence que d’un seul utilisateur, cela permet de réduire le nombre d’étapes de traitement lors de la transmission, et ainsi réduire le temps de latence. Par exemple, la surface est égale ou inférieure à 1m². Pour une zone ayant une surface au sol de 100m², cent points d’accès AP sont installés pour couvrir l’intégralité de la zone Z.

[062] Cette surface est choisie de manière à n’autoriser la présence que d’un seul utilisateur par portion de zone. En variante, la surface peut encore être réduite par réglage focal du module optique AP. Cela permet, d’une part, d’augmenter la précision de localisation des utilisateurs, mais aussi d’augmenter le nombre de points d’accès pour une même surface totale au sol de la zone Z.

[063] A chaque point d’accès AP est associée une adresse MAC unique correspondant à l’adresse MAC du port du commutateur auquel le point d’accès est connecté. Cette information est enregistrée dans la table d’adressage TAB du commutateur.

[064] Lorsque I’utilisateur entre dans la zone, il est dans une portion de zone correspondant à l’adresse MAC1 du port du point d’accès API couvrant la portion. L’adresse MACa du casque HMDa est associée à l’adresse MAC1 du point d’accès dans la table d’adressage TAB, à l’étape SL [065] Une session s’ouvre alors automatiquement à l’étape S2. Cela permet la transmission, à l’étape S3, des données de réalité virtuelle du serveur SERV vers le casque HMDa. Ces données sont par exemple encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MAC1 du point d’accès API, à destination du casque HMDa avec l’adresse MACa. Les données peuvent en outre comprendre des informations sur la localisation d’autres casques HMD dans la zone ou encore les informations de localisation spatiale par rapport à l’adresse MAC1 du port du module. Par ailleurs, une transmission de données du casque HMDa vers le serveur SERV a également lieu. Le casque HMDa peut envoyer des données relatives à sa position dans l’espace (azimut, élévation par exemple), des données relatives à sa caméra ou des données haptiques. Les données peuvent être encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MACa du casque HMDa à destination du point d’accès API qui est directement relié au port PI du commutateur avec l’adresse MAC1.

[066] A l’étape S4, le système détermine si I’utilisateur s’est déplacé. Lorsque I’utilisateur se trouve sous un autre point d’accès AP, il est déterminé qu’il a effectué un déplacement. Si I’utilisateur ne s’est pas déplacé, le procédé reprend à l’étape S3. La transmission de données entre le serveur et le casque est par exemple réalisée en temps réel et en continu, à intervalle de temps de préférence inférieur à 20ms, et de préférence inférieur à 10ms. Cela permet au serveur d’intégrer les changements de position du casque pour ainsi transmettre des données de réalité virtuelle concordantes.

[067] Si I’utilisateur s’est déplacé (étape S5), la table d’adressage TAB est mise à jour. Plus précisément, l’adresse MACa du casque HMDa est associée à l’adresse MAC correspondant au point d’accès AP sous lequel il se trouve. Dans cet exemple particulier, I’utilisateur s’est déplacé du point d’accès API au point d’accès AP2. Dans la table d’adressage TAB, aucune adresse MAC de casque n’est plus associée au point d’accès APL L’adresse MACa du casque HMDa est associée au point d’accès AP2. La session de I’utilisateur bascule automatiquement à destination de cette nouvelle portion de zone. Cela permet de proposer une transparence et une continuité de service. De plus, il n’est alors pas nécessaire de rouvrir une nouvelle session à chaque déplacement de l’utilisateur dans la zone.

[068] La table d’adressage est transmise au serveur SERV à l’étape S6 afin d’intégrer le déplacement de l’utilisateur HMDa dans le scénario de l’application. Lorsque plusieurs utilisateurs sont présents dans la zone, cela permet également au serveur SERV de déterminer en temps réel les localisations de tous les utilisateurs les uns par rapport aux autres. Les transmissions de données entre le serveur SERV et le casque HMDa sont également effectuées. Les données envoyées par le serveur SERV peuvent donc avoir évolué par rapport aux données envoyées à l’étape S3, afin que le contenu multimédia vu par Tutilisateur concorde avec son déplacement. D’autre part, les données de réalité virtuelle transmises aux autres utilisateurs peuvent également intégrer le changement de position de l’utilisateur.

[069] Le procédé tourne de la même manière jusqu’à la fermeture de session de l’utilisateur. Cela correspond aux étapes S7 et S8. A l’étape S7 le système détermine si l’utilisateur se trouve dans la zone Z. Notamment, lorsque l’utilisateur ne se trouve sous aucun point d’accès AP, le système détermine que l’utilisateur est hors de la zone et ferme la session à l’étape S8. Si ce n’est pas le cas, les étapes du procédé sont répétées depuis l’étape S3.

[070] Les figures 5a et 5b illustrent les principales étapes de la détermination de la présence de deux utilisateurs dans deux portions de zone adjacentes, afin d’éviter la collision de deux joueurs.

[071] A l’étape S10, un utilisateur muni d’un casque HMDa entre dans la zone. Le casque HMDa se trouve alors dans une portion de la zone couverte par un unique point d’accès API identifiés par le port PI auquel il est connecté et dont les données de localisation sont connues. L’adresse MACa du casque HMDa est associée à l’adresse MAC1 du point d’accès dans la table d’adressage TAB.

[072] Une session s’ouvre alors automatiquement à l’étape SU. Cela permet la transmission, à l’étape S12, des données de réalité virtuelle du serveur SERV vers le casque HMDa. Ces données sont par exemple encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MAC1 du point d’accès API, à destination du casque HMDa avec l’adresse MACa. Les données peuvent en outre comprendre des informations sur la localisation d’autres casques HMD dans la zone ou encore les informations de localisation spatiale par rapport à l’adresse MAC1 du port du module. Par ailleurs, une transmission de données du casque HMDa vers le serveur SERV a également lieu. Le casque HMDa peut envoyer des données relatives à sa position dans l’espace (azimut, élévation par exemple), des données relatives à sa caméra ou des données haptiques. Les données peuvent être encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MACa du casque HMDa à destination du point d’accès API qui est directement relié au port PI du commutateur avec l’adresse MAC1.

[073] A l’étape S13, un autre utilisateur muni d’un autre casque HMDb entre dans la zone. Le casque HMDb se trouve alors dans une portion de la zone couverte par un unique point d’accès APn identifiés par le port Pn auquel il est connecté et dont les données de localisation sont connues. L’adresse MACb du casque HMDb est associée à l’adresse MACn du point d’accès P_N dans la table d’adressage TAB.

[074] Une autre session s’ouvre alors automatiquement à l’étape S14. Cela permet la transmission, à l’étape S15, des données de réalité virtuelle du serveur SERV vers le casque HMDb. Ces données sont par exemple encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MACn du point d’accès AP_N, à destination du casque HMDb avec l’adresse MACb. Par ailleurs, une transmission de données du casque HMDb vers le serveur SERV a également lieu. Le casque HMDb peut envoyer des données relatives à sa position dans l’espace (azimut, élévation par exemple), des données relatives à sa caméra ou des données haptiques. Les données peuvent être encapsulées dans des trames Ethernet avec l’adresse MACb du casque HMDb à destination du point d’accès APn qui est directement relié au port Pn du commutateur avec l’adresse MACn· La transmission de données entre le serveur SERV et le casque HMDa a également lieu durant l’étape S15.

[075] A l’étape S16, le système détermine si au moins un des deux utilisateurs s’est déplacé. Lorsqu’au moins un des deux utilisateurs se trouve sous un autre point d’accès AP, il est déterminé qu’il a effectué un déplacement. Si aucun utilisateur ne s’est déplacé, le procédé reprend à l’étape S15. La transmission de données entre le serveur et les casques HMDa, HMDb est par exemple réalisée en temps réel et en continu, à intervalle de temps de préférence inférieur à 20ms, et de préférence inférieur à 10ms. Cela permet au serveur d’intégrer les changements de position du casque pour ainsi transmettre des données de réalité virtuelle concordantes.

[076] Si au moins un utilisateur s’est déplacé (étape S17), la table d’adressage TAB est mise à jour. Dans l’exemple des figures 5a et 5b, l’utilisateur portant le casque HMDb s’est déplacé du point d’accès Pn au point d’accès P2. La table d’adressage TAB est mise à jour. Ainsi, dans la table d’adressage TAB, aucune adresse MAC de casque n’est plus associée au point d’accès AP_n. L’adresse MACb du casque HMDb est associée au point d’accès AP2. La session de l’utilisateur bascule automatiquement à destination de cette nouvelle portion de zone. Dans cet exemple, l’adresse MACa du casque HMDa est toujours associée au point d’accès API.

[077] La table d’adressage est transmise au serveur SERV à l’étape S18 afin d’intégrer le déplacement de l’utilisateur portant le casque HMDb dans son scénario de réalité virtuelle. Cela permet également au serveur SERV de déterminer en temps réel les localisations de tous les utilisateurs les uns par rapport aux autres. Les transmissions de données respectives entre le serveur SERV et les casque HMDa, HMDb sont également effectuées. Les données envoyées par le serveur SERV peuvent donc avoir évolué par rapport aux données envoyées à l’étape S15, afin que les contenus multimédias vus par les utilisateurs concordent avec leur déplacement et leur scénario respectifs. En outre, les données de réalité virtuelle transmises aux utilisateurs ne s’étant pas déplacés peuvent intégrer les données de localisation des utilisateurs s’étant déplacés. De cette manière, le déplacement d’un utilisateur peut être répercuté sur le scénario de tous les autres utilisateurs.

[078] L’étape S19 permet de détecter si les deux utilisateurs se trouvent dans des portions de zone adjacentes. Par exemple, une comparaison des données de localisation associées aux adresses MAC des casques a lieu dans la table d’adressage TAB. Si les utilisateurs ne se trouvent pas dans deux portions de zone adjacentes, le procédé reprend à l’étape S15. Si deux utilisateurs se trouvent dans deux portions de zone adjacentes, plusieurs options sont possibles (étape S 20).

[079] Le serveur SERV peut notamment transmettre des données de réalité virtuelle à au moins à destination d’au moins un des deux casques HMDa, HMDb des utilisateurs, de sorte que le scénario de réalité virtuelle diffusé à au moins l’un des deux utilisateurs l’entraînent vers une direction opposée à celle de l’autre utilisateur. En variante, le serveur SERV peut générer une alarme indiquant à au moins l’un des utilisateurs qu’il se trouve à proximité d’un autre utilisateur.

[080] Les étapes du procédé illustrées sur les figures 5a et 5b peuvent également être appliquées à une situation dans laquelle un utilisateur se trouve dans une portion de zone en périphérique de la zone. Ainsi, l’étape S19 comprendrait une comparaison des données de localisation associées à l’adresse MAC d’un casque avec les données de localisation des portions de zone situées en périphérie. Ces informations peuvent être enregistrées dans la table d’adressage TAB.

[081] Ainsi, le serveur SERV permet de traiter les données de localisation des casques pour mettre à jour le scénario de réalité virtuelle de chaque utilisateur en fonction des autres utilisateurs, notamment lorsqu’ils se trouvent dans des portions de zone adjacentes, et par rapport aux limites physiques de la zone, par exemple les murs.

[082] La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant. D’autres variantes de réalisation sont possibles.

[083] Par exemple, il est possible d’utiliser un logiciel de positionnement prédictif de l’utilisateur afin d’éviter les collisions entre utilisateurs ou la sortie de la zone d’un utilisateur.

[084] H est également possible d’affiner la localisation des utilisateurs dans une portion de 5 zone en modifiant l’intensité lumineuse reçue par les casques HMD, par exemple en utilisant une courbe Gaussienne.

[085] Il est également possible de remplacer les points d’accès optiques AP par des lampes ou des diodes électroluminescentes.

Claims

Revendications

1. Procédé de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée destinées à au moins deux utilisateurs situés dans une même zone, chaque utilisateur étant muni d’un casque (HMD) de réalité virtuelle ou augmentée, connecté à un réseau de télécommunication, chaque casque (HMD) étant identifié par une adresse réseau (MAC), pour recevoir de/envoyer à un serveur des données de réalité virtuelle ou augmentée, procédé dans lequel plusieurs points d’accès optique (AP), couvrant ensemble ladite zone et ayant chacun des données de localisation prédéterminées, communiquent avec un ou plusieurs des casques (HMD) connectés, le serveur accédant à une table d’adressage comportant au moins des adresses réseau (MAC) respectives des points d’accès optique (AP), en correspondance desdites données de localisation respectives de ces points d’accès optique (AP), le procédé comportant :

sur réception par le serveur de l’adresse d’un des casques (HMD), envoyée depuis ce casque (HMD) et via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, le serveur associe l’adresse de ce casque (HMD) aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et une transmission, du serveur vers ce casque, via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, de données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque (HMD) et fonction au moins desdites données de localisation de ce point d’accès optique (AP).
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel les données de réalité virtuelle ou augmentée sont encapsulées dans des trames comportant dans un entête au moins l’adresse réseau (MAC) du point d’accès optique (AP) communiquant avec le casque (HMD) auquel lesdites données de réalité virtuelle ou augmentée sont destinées.
3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel un casque (HMD) communique avec un unique point d’accès optique (AP) à la fois et ce point d’accès optique (AP) communique avec ce seul casque, et dans lequel lesdites trames ne comportent dans un entête que l’adresse du point d’accès optique (AP) communiquant avec ledit casque.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel sur réception par le serveur de l’adresse d’un casque, envoyée depuis ce casque (HMD) et via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, le serveur associe, dans la table d’adressage, l’adresse de ce casque (HMD) aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et dans lequel > à chaque déplacement dudit casque (HMD) vers un autre point d’accès optique (AP), ledit casque (HMD) entre en communication avec ledit autre point d’accès optique (AP), la table d’adressage étant mise à jour en associant l’adresse réseau (MAC) du casque (HMD) aux données de localisation dudit autre point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, le serveur accédant à la table d’adressage mise à jour de manière à transmettre les données de réalité virtuelles ou augmentée fonction au moins des données de localisation associées à l’adresse réseau (MAC) du casque (HMD) dans la table d’adressage mise à jour.
5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 2, comprenant en outre :

> une détection qu’au moins deux casques (HMD) communiquent respectivement avec deux points d’accès optique (AP) adjacents par une comparaison, dans la table d’adressage, des données de localisation des points d’accès optique (AP) associés aux adresses réseau (MAC) respectives des casques (HMD), > une génération d’une alarme, et/ou > une transmission, du serveur vers au moins l’un des deux casques (HMD), de données de réalité virtuelle ou augmentée correspondant à un scénario incitant un déplacement d’au moins un des deux casques (HMD) vers un point d’accès optique (AP) non adjacent du point d’accès optique (AP) communiquant avec le deuxième des deux casques (HMD).
6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, comprenant en outre :

> une détection qu’au moins un casque (HMD) communique avec un point d’accès optique (AP) situé en périphérie de la zone par une comparaison, dans la table d’adressage, des données de localisation du point d’accès optique (AP) associées à l’adresse réseau (MAC) du casque (HMD) communiquant avec ledit point d’accès optique (AP) avec les données de localisation des points d’accès optique (AP) situés en périphérie de la zone:

> une génération d’une alarme, et/ou > une transmission, du serveur vers ledit casque, de données de réalité virtuelle ou augmentée correspondant à un scénario incitant un déplacement dudit casque (HMD) vers un point d’accès optique (AP) qui n’est pas situé en périphérie de la zone.
7. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées d’un casque (HMD) au serveur via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ledit casque (HMD) sont choisies parmi l’un au moins de :

> un azimut et une élévation du casque, issus d’un capteur de position compris dans le casque, > des données issues d’une caméra comprise dans le casque, > des données issues d’un module haptique compris dans le casque, > une demande d’envoi au serveur de nouvelles données de réalité virtuelle ou augmentée .
8. Procédé selon la revendication 5, dans lequel la transmission, du serveur vers un casque, via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, de données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque (HMD) est en outre fonction des données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées par le casque (HMD) au serveur.
9. Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les données de réalité virtuelle ou augmentée envoyées du serveur à un casque (HMD) via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque (HMD) sont choisies parmi l’un au moins de :

> des données d’un signal visuel, > des données d’un signal sonore.
10. Système (SYST) de transmission optique de données pour des applications de réalité virtuelle ou augmentée destinées à au moins deux utilisateurs situés dans une même zone, chaque utilisateur étant muni d’un casque (HMD) de réalité virtuelle ou augmentée, connecté à un réseau de télécommunications, chaque casque (HMD) étant identifié par une adresse réseau (MAC), propre, pour recevoir de/envoyer à un serveur des données de réalité virtuelle ou augmentée, le Système (SYST) comprenant :

> plusieurs points d’accès optique (AP), couvrant ensemble ladite zone et ayant chacun des données de localisation prédéterminées, et communiquant avec un ou plusieurs des casques (HMD) connectés, de réalité virtuelle ou augmentée, > le serveur étant apte à accéder à une table d’adressage comportant au moins des adresses réseau (MAC) respectives des points d’accès optique (AP), en correspondance desdites données de localisation respectives des points d’accès optique (AP), dans lequel :

> sur réception par le serveur de l’adresse d’un casque, envoyée depuis ce casque (HMD) et via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, le serveur est apte à associer l’adresse de ce casque (HMD) aux données de localisation du point d’accès communiquant avec ce casque, et > le serveur est apte à transmettre, vers ce casque, via le point d’accès optique (AP) communiquant avec ce casque, des données de réalité virtuelle ou augmentée destinées à ce casque (HMD) et fonction au moins desdites données de localisation de ce point d’accès optique (AP).
11. Système (SYST) selon la revendication 10, dans lequel les connexions entre :

> un point d’accès optique (AP) et un casque (HMD) sont effectuées par onde radio ou par optique sans fil, et > un point d’accès optique (AP) et le serveur sont effectuées par fibre optique ou par câbles..
12. Système (SYST) selon l’une des revendications 10 à 11, dans lequel une plage de fréquences lumineuses d’un faisceau de lumière émis/reçus par un point d’accès optique (AP) et un casque (HMD) pour la transmission de données entre ce casque (HMD) et le point d’accès optique (AP) est choisie par l’une ou l’autre de :

> 100 à 300 GHz, > 3THz à 400THz dans le domaine de l’infrarouge, > 400THz à 770THz, dans le domaine du visible.
13. Système (SYST) selon l’une des revendications 10 à 12, dans lequel :

> les points d’accès optique (AP) sont aptes à effectuer des transmissions de données entre le serveur et le casque (HMD) à haut débit, ledit haut débit étant supérieur à 100 Gbps, de préférence supérieur ou égal à 200 Gbps.
14. Système (SYST) selon l’une des revendications 10 à 13, dans lequel les données de localisation des points d’accès comprennent les coordonnées absolues de chaque point d’accès dans la zone.