Un téléviseur mécanique, du type de ceux qui formaient une image à l'aide d'un disque de Nipkow et d'une lampe unique, est déjà un objet difficile à appréhender. Le faire passer à la troisième dimension relevait jusqu'ici du casse-tête. Un créateur connu sous le pseudonyme d'AncientJames vient pourtant de démontrer qu'une telle prouesse est possible, en s'appuyant sur un principe optique bien particulier : le champ de lumière.
Plutôt que d'utiliser un disque effectuant un balayage ligne par ligne de la surface d'affichage, il a recours à un tambour en rotation rapide, percé de trous. À la place de la lampe unique, il dispose d'un ensemble d'écrans à matrice LED, chacun d'une résolution de 32 pixels sur 64. L'astuce consiste à décomposer le modèle en un champ de lumière : chaque trou projette sa propre image de l'objet sous l'angle qui lui correspond. Dans cette démonstration, trois matrices seulement sont employées, ce qui limite l'angle de vision, puisqu'elles sont agencées comme une moitié de prisme hexagonal. Il faudrait davantage d'écrans pour obtenir une vision à 360 degrés.
La résolution effective à travers le tambour n'atteint qu'environ 100 pixels sur 48 par œil. C'est peu, mais suffisant pour faire tourner DOOM. Le créateur n'en est pas à son premier essai : il avait déjà fait tourner ce jeu culte sur un affichage volumétrique, et tout porte à croire qu'il récidivera. Cette version, qui maintient les écrans fixes et se passe d'un projecteur laser coûteux, apparaît comme la plus accessible à reproduire, à condition de faire attention à ses doigts.
L'approche se distingue des technologies d'affichage en trois dimensions qui reposent sur des lunettes spéciales ou des dalles à parallaxe. Ici, le volume est reconstruit par la combinaison d'un mouvement mécanique rapide et d'une projection directionnelle de la lumière. Le tambour percé agit comme un sélecteur d'angle : en tournant, il présente successivement chaque trou devant les matrices, de sorte que l'œil reçoit des faisceaux lumineux provenant de directions différentes. Le cerveau recompose alors une image en relief, sans aucun dispositif à porter sur le nez.
Le recours à des matrices LED standard, plutôt qu'à un projecteur laser, réduit considérablement le coût et la complexité de l'ensemble. Les écrans restent immobiles, ce qui simplifie la mécanique et évite les problèmes de synchronisation propres aux systèmes où la source lumineuse doit elle-même être déplacée. La partie mobile se limite au tambour, dont la rotation doit être suffisamment rapide et régulière pour que la persistance rétinienne fasse son office. C'est précisément ce mariage entre une mécanique d'un autre temps et une électronique contemporaine qui fait l'intérêt de la démonstration.
La limite principale tient à l'angle de vision. Avec trois matrices disposées en demi-prisme hexagonal, l'observateur doit se placer dans une zone relativement restreinte pour profiter de l'effet tridimensionnel. Élargir le champ de vision impliquerait d'ajouter des écrans et de multiplier les directions de projection, ce qui augmenterait la complexité et le coût du montage. La résolution par œil, elle aussi modeste, rappelle que ce type d'affichage volumétrique en est encore à un stade expérimental.
Cette réalisation s'inscrit dans une série de travaux consacrés aux affichages volumétriques. Elle montre qu'il est possible d'obtenir un rendu en relief sans recourir à des composants optiques sophistiqués, en s'appuyant sur des éléments courants et une bonne compréhension des principes de la lumière. Pour les amateurs de bricolage électronique, elle constitue une piste accessible, à condition d'accepter une résolution limitée et un angle de vision restreint. Pour le grand public, elle rappelle surtout que la troisième dimension sur écran ne passe pas nécessairement par des lunettes ou des dalles coûteuses.