Université de MontréalUniversité de Caen
Interdisciplinary Center for Virtual Reality

Le sentiment de présence en réalité virtuelle : rôle modérateur des facteurs humains sur la performance

Une thèse en cotutelle internationale en Psychologie - Neurosciences cognitives & computationnelles
(Université de Caen Normandie, CIREVE / ERLIS, Université de Montréal, ARViPL).


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Background:

Neuroprésence

Neuroprésence
Neuropresence 1st person view (A.Maneuvrier)
  • Le test de tri de cartes de Wisconsin est une implémentation du WCST traditionnel (Berg, 1948) pour les affichages tête haute en réalité virtuelle et les CAVE réalisés au CIREVE. Le WCST est considéré comme une mesure globale des fonctions exécutives, incluant une sensibilité élevée au dysfonctionnement du lobe frontal (Milner, 1963 ; Lange et al., 2018).
  • Tous les mécanismes du test neuropsychologique papier-crayon sont respectés : les sujets sont immergés dans un environnement de type Far West américain construit pour les besoins de l'expérience. Ils sont assis sur un chariot mobile et doivent répondre au test en manipulant un laser virtuel via les contrôleurs. La cible et les cartes initiales apparaissent à l'arrière d'un autre chariot mobile. L'environnement se compose de cinq grandes zones immersives intégrant toutes des sons spatialisés : une ville, une rivière, une mine d'or, une prairie et un village de bandits. La performance est calculée en fonction du nombre total d'essais, du nombre d'essais pour trouver la première règle et du nombre d'erreurs commises.
  • La passation en réalité virtuelle de 50 participants a été comparée à la passation traditionnelle papier-crayon de 50 participants. Des analyses statistiques ont été faites 1) pour comparer les performances entre les sexes et les groupes et 2) pour évaluer comment les performances différaient entre les participants du groupe de modalité virtuelle en fonction des facteurs humains : sexe, cybersickness, style cognitif, expérience de jeu vidéo.


Paper submitted.
Authors: A. Maneuvrier, H. Ceyte, P. Renaud, R. Morello, P. Fleury, L. Decker.

Spatiopresence

Spatioprésence
Spatiopresence 1st person view (A. Maneuvrier)
  • Dans le cas de la cognition spatiale, l'outil de réalité virtuelle permet d'analyser différents mécanismes d'orientation et d'apprentissage, tout en maintenant le contrôle expérimental des études en laboratoire et la validité écologique des études in situ (Parsons, 2015 ; Parsons et al., 2017 ; Da Costa et al., 2018).
  • Dans ce protocole, les participants devaient suivre un itinéraire balisé dans un environnement virtuel mêlant différents bâtiments de la Rome antique. A la fin de leur itinéraire, ils devaient répondre (toujours en immersion) à une série de questions destinées à évaluer leur apprentissage : par exemple, ils devaient dire s'ils avaient tourné à gauche ou à droite devant tel ou tel élément de décor, dire si l'élément qui leur était présenté sur la photo était réellement présent sur l'itinéraire, ou encore placer les photos ou vidéos de l'itinéraire sur un continuum entre le début et la fin de l'itinéraire, etc. Suite à ces questions, les participants ont été replacés au début de l'environnement et il leur a été demandé de refaire l'itinéraire, mais cette fois sans les marqueurs pour les guider.
  • La réalité virtuelle permet de mesurer de nombreuses variables comportementales importantes pour l'étude de la cognition et de la navigation spatiale : la position précise et continue du participant, le nombre d'erreurs qu'il commet, sa vitesse de réalisation du parcours, etc. La navigation se faisant par des sauts téléportés via des contrôleurs, elle ne génère aucun cybersickness.

Paper published in Frontiers in Virtual Reality (2020).
Authors: A. Maneuvrier, H. Ceyte, L. Decker, P. Fleury, P. Renaud


Nav(i)r

Nav(ir)
Nav(i)r 1st person view (A. Maneuvrier)
  • L'impact de la réalité virtuelle sur la perception d'un individu n'est toujours pas clair. L'objectif de cette étude appelée Nav(i)r est d'étudier l'effet d'une immersion virtuelle sur le style cognitif (dépendance au champ) d'un participant. En effet, la dépendance au champ est fortement liée au cybersickness, les personnes les plus dépendantes du champ présentant des symptômes plus négatifs. La question ici est donc de mesurer la dépendance au champ avant et après une immersion afin d'évaluer l'effet de la réalité virtuelle sur ce style cognitif. Il est en effet possible que les participants recalibrent leur intégration sensorielle pour réduire le poids des stimuli visuels (non-pertinents) afin de prévenir l'émergence de symptômes négatifs.
  • Le protocole était similaire à celui de Spatioprésence, mais la cognition spatiale n'était pas le but de l'étude. L'objectif était d'évaluer si l'évolution de la dépendance au champ pouvait être liée au cybersickness et au sentiment de présence, et si certains facteurs humains comme l'expérience du jeu vidéo pouvaient aider à prédire cette réaction. Cette enquête pourrait apporter une meilleure compréhension de l'interaction entre les facteurs humains et les facteurs système, mais aussi une meilleure compréhension fondamentale de la perception et de l'intégration sensorielle.

Paper published in Frontiers in Virtual Reality (2021).
Authors: A. Maneuvrier, L.Decker, P. Renaud, P. Fleury, H. Ceyte

Edupresence

Edupresence
Edupresence-like environment (K. Sammour)
  • Cette étude propose d'étudier l'impact de différents facteurs humains sur la performance de rétention d'information dans un test pédagogique classique d'apprentissage en réalité virtuelle. Ses objectifs sont de comprendre si certains individus bénéficient davantage de la technologie, et en particulier de voir s'il existe des différences de performance en fonction du niveau de présence des participants (Heeter, 1992 ; Sheridan, 1992). L'utilisation pédagogique de la réalité virtuelle se développant rapidement, que ce soit pour la présentation de contenus manquants comme dans le cas du Plan des Visites de Rome ou l'apprentissage dans des situations extrêmes ou dangereuses, il est fondamental de comprendre les facteurs qui peuvent influencer l'apprentissage in virtuo.
  • Ce protocole a utilisé un grand écran avec une stéréoscopie active. L'affichage stéréoscopique est un élément important de la réalité virtuelle puisqu'il permet la perception d'objets flottant devant l'écran et la perception de la profondeur. Mais lorsqu'il est utilisé à grande échelle (70 participants dans ce protocole), l'effet que la distance de la référence stéréoscopique peut avoir sur la perception des participants est inconnu. Ainsi, la distance de chaque participant à ce point de référence a été incorporée dans l'analyse factorielle.
  • Cette étude fournit des discussions et des réflexions sur les applications des environnements d'apprentissage en réalité virtuelle et les promeut en tant qu'outils pédagogiques de référence, notamment dans le domaine du patrimoine culturel.

Paper in preparation.
Authors: A. Maneuvrier, K. Sammour, B. Verjut, P. Renaud, P. Fleury


Références:

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