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Protocole de calibration

Calibration du maillet (Tracker HTC Vive)

Un protocole exécutable spécifique permet la calibration du maillet. Ce protocole explique étape par étape comment procéder à la calibration du Tracker HTC Vive appliqué au maillet piéton. Ce protocole est exécuté en VR et nécessite que l'ensemble des périphériques et logiciels soient installés (voir page Installation).

Calibration obligatoire ?

Tant qu'une calibration est valide et que le Tracker HTC Vive ne bouge pas de son emplacement, la calibration reste valide. Il n'est pas nécessaire de la refaire. Entre deux passations, elle est inutile si la première passation n'a rien modifié.

Vue générale des panneaux d'infos du protocole de calibration

Le protocole de calibration se segmente en 3 parties :

  • Une étape de calibration
  • Un ensemble de frappes de balle (facultatif)
  • Un écran de terminaison (facultatif)

Temps de réponse du Tracker HTC Vive

Lors de la mise sous tension du Tracker HTC Vive, un temps de connexion est nécessaire à Steam VR pour établir une connexion logicielle effective.

Arrêt du protocole de calibration

Le protocole de calibration peut être arrêté à tout moment en appuyant sur la touche "Échap" du clavier.

Calibration du maillet

Lors de la calibration du maillet, nous ne cherchons pas l'alignement parfait (cela ne jouera que sur quelques degrés d'angle de la masse du maillet), mais un alignement rapide suffisant.

Étape de calibration

Le premier écran VR guide la calibration du maillet. La chose importante à comprendre, c'est que cette calibration est une calibration réelle, physique, et que la notion de VR n'est là que pour faciliter, guider et valider la calibration. Rien n'est sauvegardé lors de cette passation car la seule chose qui devra être réglée concerne la rotation réelle du Tracker HTC Vive sur 2 axes.

Ce premier écran dispose de 4 images affichées :

  • Étape de rotation longitudinale
  • Étape de rotation transversale
  • Afficheur de validation/invalidation de la calibration en cours
  • Afficheur d'information pour poursuivre/quitter

Étape 0 : Rotation longitudinale

La rotation longitudinale a lieu dans le réel, avant même l'exécution du protocole de calibration. Cette étape, qui a le numéro 0 du fait qu'elle s'effectue en dehors de la VR, consiste à aligner les marqueurs présents sur le Tracker avec l'axe transversal du maillet Piéton.

Marqueur du Tracker HTC Vive

Les marqueurs du Tracker HTC Vive sont de petits renfoncements sur la surface du Tracker.

  • Vue des marqueurs sur le Tracker (LED orientée vers le manche du maillet)
  • Vue latérale
  • Vue générale (prise USB-C vers l'extérieur)
  • Image explicative du protocole de calibration

Le tracker est attaché à la sangle grâce à un pas de vis. Le tracker tourne donc sur l'axe du pas de vis. Il convient d'aligner les marqueurs en vissant/dévissant le tracker sur son pas de vis.

Étape de rotation longitudinale

Rotation longitudinale

La rotation longitudinale a lieu dans le réel, sans VR et même sans ordinateur !

Rotation longitudinale

Le tracker dispose de 2 marqueurs d'alignement. Il est ainsi possible de trouver 2 alignements possibles ; or, un seul est valide : celui qui laisse l'accès à la prise USB-C de charge vers l'extérieur du maillet.

Étape 1 : Rotation transversale

Cette étape est la seconde et dernière étape de calibration du maillet. Nous considérons à cette étape que l'étape 0 a été effectuée avec la plus grande précision. Il s'agit maintenant d'aligner l'axe vertical du Tracker à la verticale du maillet.

Étape de rotation transversale

Ici, nous cherchons à faire tourner le Tracker HTC Vive autour de l'axe de la tête du maillet. La solution est de faire tourner le couple Tracker/Sangle autour de cet axe.

L'axe de rotation du couple Sangle/Tracker.

Cette rotation est difficile à réaliser avec précision dans le réel et c'est ici que la VR aide à l'orientation. La méthode, simple, consiste à faire correspondre le réel au virtuel. Pour ce faire, nous utilisons une manette VR et positionnons l'extrémité du manche du maillet au centre de la partie circulaire de cette dernière.

En utilisant le casque VR, la visualisation de la calibration est immédiate. Une main tient le couple Manette/Extrémité du maillet, la seconde main tourne la sangle autour de l'axe transversal du maillet.

Positionnement de l'extrémité du manche du maillet dans le trou circulaire de la manette VR.

Correspondance Maillet/Manette VR

À ce stade de la calibration, l'orientation de la manette n'est pas importante. Nous validons la rotation transversale en analysant la position des éléments les uns par rapport aux autres par un jeu de vecteurs directions.

Qualité de calibration

La correspondance en VR doit afficher l'extrémité du maillet virtuel proche du centre de la manette virtuelle. Nous ne cherchons pas une précision millimétrique. Si l'extrémité du maillet VR est proche du centre, voire touche le rebord interne du cercle de la manette VR, la calibration est réputée valide.

Invalidation de la calibration

La calibration est réputée invalide lorsque moins de la moitié de la géométrie de l'extrémité du maillet VR est en dehors du cercle interne de la manette virtuelle. Dans ce cas, la rotation doit être ajustée.

  • Visualisation VR d'une calibration valide
  • Visualisation VR d'une calibration valide
  • Visualisation VR d'une calibration invalide
  • Visualisation VR d'une calibration invalide

Étape d'information de validation/invalidation de la calibration

Frappe de balle

Lorsque la calibration est terminée, il est tout à fait possible de quitter en appuyant sur la touche "Échap". Le protocole quittera instantanément. En appuyant sur la gâchette de la manette VR, il est possible de passer à une courte phase de frappe de balle.

10 frappes de balles sont possibles. Après cela, le protocole passera sur l'écran d'arrêt.

Étape de poursuite du protocole

Frappe de balle

Lorsqu'une frappe de balle est effectuée, il faut appuyer à nouveau sur la gâchette pour passer à la frappe suivante.

Cet écran peut permettre de recalibrer le centre de l'univers VR. Il est, en effet, possible de changer, à tout moment, et quel que soit le protocole VR en cours d'exécution, l'orientation et la position du centre de jeu. Pour cela, il suffit d'appuyer sur le bouton Système de l'une des manettes pendant quelques secondes.

Le bouton Système (n°3) d'une manette HTC Vive

Calibration de l'univers de jeu

L'espace de frappe de balle est le bon moment pour calibrer l'univers de jeu.

Écran d'arrêt

Lorsque les 10 balles ont été frappées, un écran de fermeture s'affiche, indiquant que la procédure de calibration est terminée.

L'écran de fermeture indique qu'il faut appuyer à nouveau sur la gâchette, ou sur n'importe quelle touche du clavier pour quitter.

Écran d'arrêt

Calibration de l'oculomètre

La calibration de l'oculomètre doit être effectuée à chaque fois que le sujet retire son casque VR. Nous proposons un protocole de calibration de l'oculomètre basé sur le même environnement que celui de la calibration du maillet.

Cela commence par un appel au système de calibration de SteamVR pour ensuite se retrouver dans un environnement où les objets changent de couleur lorsqu'ils sont pointés par le regard du sujet.

Pour ce faire, le protocole affiche un environnement guidant le sujet sur deux étapes :

  • Lancement de la calibration
  • Visualisation du résultat de la calibration

Environnement de calibration

Environnement de calibration de l'oculomètre

Au lancement du protocole, une simple pression sur la gâchette de la manette lancera l'application de calibration. Durant cette calibration, l'environnement 3D ne sera plus visible. Au retour de cette calibration, une seconde pression sur la gâchette permettra de passer sur l'environnement de test.

  • Le premier écran de calibration
  • L'écran 2 de calibration

Durée de la calibration

La calibration s'effectue en une vingtaine de secondes.

En cas de calibration faussée

En cas de calibration faussée, il faut relancer le protocole de calibration. Il n'est pas possible de revenir en arrière.

Environnement de test

L'environnement de test se compose d'un écran indiquant comment quitter le protocole (en appuyant sur une touche du clavier ou sur la gâchette de la manette VR). En plus de cet écran, un ensemble de balles est disposé à plus ou moins grande distance du sujet.

L'environnement de test

Lorsque le sujet regarde les balles, celles-ci doivent normalement changer de couleur.

Qualité de calibration

Une bonne calibration doit normalement permettre de changer la couleur de la balle la plus éloignée.

L'écran de test de la calibration