Des outils scientifiques.

Logiciels · Réalité virtuelle · Recherche

Starwalker — projet de recherche en réalité virtuelle

Je développe des environnements virtuels et des logiciels principalement pour la recherche expérimentale, la psychologie cognitive et les projets cliniques.

Ces outils sont généralement conçus pour répondre à des problématiques de recherche précises, mais peuvent aussi être adaptés à d’autres projets, usages ou plateformes.

ℹ️ Avant de commencer Si vous souhaitez utiliser l’un de ces logiciels ou environnements virtuels (Unity3D, C#), ou simplement en savoir davantage, n’hésitez pas à me contacter. Selon votre projet — notamment dans un cadre étudiant ou lorsqu’il présente un intérêt collectif — je peux également contribuer à adapter un environnement existant ou à le porter vers une autre plateforme, comme mobile, Mac ou Linux.

Ces outils ne transmettent pas de données vers des serveurs externes. Il appartient à l’utilisateur de s’assurer que les données recueillies auprès de participants sont protégées et collectées dans le respect des règles éthiques applicables. Tous les logiciels sont distribués sous licence CC BY-SA.

Space Shooter

Réalité virtuelle · Environnement expérimental

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Cet environnement virtuel a été utilisé dans l’article publié dans Frontiers in Virtual Reality (10.3389/frvir.2023.1307925) ainsi que dans l’article publié dans Virtual Reality (10.1007/s10055-024-00993-2).
Une immersion de 13,5 minutes dans un jeu de tir spatial en vue subjective. Le participant se tient à bord d’un train en mouvement et utilise une manette suivie dans l’espace, transformée en pistolet, pour défendre le convoi. Le train avance à 0,5 m/s, générant un flux visuel linéaire très lent qui peut être modulé afin d’induire des symptômes de cybercinétose.
Cinq conditions sont disponibles : normale, facile, difficile, adaptative et anxiogène. La difficulté agit notamment sur les points de vie et la cadence de tir des ennemis. En mode adaptatif, elle évolue automatiquement en fonction des performances du joueur.
Un tutoriel automatique apprend au participant à utiliser le système et lui présente l’objectif : protéger le train en éliminant les ennemis et leurs projectiles.
Les variables enregistrées comprennent notamment le nombre de projectiles ayant touché le train, le code du participant, le nombre de tirs effectués et réussis, les projectiles neutralisés, la difficulté moyenne ainsi que les mouvements de la tête enregistrés à 15 Hz. Les données sont exportées au format CSV.
Musique : Electro-Static Lobster.

Virtual Rod and Frame Test

Réalité virtuelle · Perception

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Cet environnement virtuel a été utilisé dans l’article publié dans Frontiers in Virtual Reality.
Il s’agit d’une adaptation en réalité virtuelle, compatible avec un casque immersif, du test classique de la baguette et du cadre. Initialement développé par Witkin et ses collègues en 1948, ce test permet notamment d’évaluer la dépendance ou l’indépendance au champ.
Le protocole comprend 16 essais avec un contrebalancement systématique des orientations de la baguette et du cadre : −27°/+18°, −27°/−18°, +27°/−18°, +27°/+18° ×2.
Le participant saisit son code avant de commencer. Les consignes sont présentées en français sous forme audio et visuelle, mais peuvent facilement être modifiées ou supprimées.
Les données sont automatiquement exportées au format CSV, avec la date et l’heure de passation.

Starwalker

Réalité virtuelle · Rééducation · Enfants

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Starwalker est une plateforme de jeu en réalité virtuelle destinée à la recherche et aux applications cliniques auprès d’enfants présentant une kinésiophobie.
La réalité virtuelle constitue une piste prometteuse pour la rééducation motrice et a également été étudiée pour ses effets antalgiques. Son intérêt repose notamment sur le sentiment de présence et sur l’intensité de l’expérience vécue en immersion.
Starwalker associe réalité virtuelle, interaction ludique et rééducation des membres inférieurs. Le projet explore également le rôle potentiel du sentiment d’incarnation : la sensation de posséder un corps, d’être ce corps et de pouvoir le contrôler.
Le participant interagit avec l’environnement virtuel à l’aide de ses pieds grâce à un 3DRudder. Le système peut également être utilisé avec une manette classique.
Les mini-jeux proposent notamment d’attraper ou d’éviter des objets, de tirer sur des extraterrestres, de jouer au bowling ou encore au billard contre l’ordinateur.
Le projet a été développé pour le Centre d’Évaluation et de Traitement de la Douleur de l’hôpital Clémenceau. Le matériel a été financé dans le cadre du projet Pièces Jaunes.

Virtual Wisconsin Card Sorting Test

Réalité virtuelle · Neuropsychologie

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Cet environnement virtuel a été utilisé dans l’article publié dans Virtual Reality (10.1007/s10055-022-00698-4).
Il s’agit d’un environnement virtuel conçu pour évaluer certaines fonctions exécutives. Il a notamment été utilisé dans le cadre de ma thèse de doctorat pour étudier l’influence du sentiment de présence, de la cybercinétose et d’autres facteurs humains sur les performances en réalité virtuelle.
Le Wisconsin Card Sorting Test classique a été adapté en réalité virtuelle et validé avec l’aide d’un neuropsychologue.
Un court tutoriel automatique présente au participant le fonctionnement de l’environnement et la procédure à suivre pour réaliser le test.

Spatial Cognition Evaluation

Réalité virtuelle · Cognition spatiale

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Cet environnement virtuel, compatible avec un casque immersif, a été utilisé dans le cadre de ma thèse de doctorat pour étudier l’influence du sentiment de présence et de la cybercinétose sur les performances en réalité virtuelle.
Il a également servi à étudier les dimensions dynamiques de la dépendance au champ et de la repondération visuelle en réalité virtuelle. Ces deux travaux ont été publiés dans Frontiers in Virtual Reality et Frontiers in Virtual Reality.
La première scène propose une visite d’un environnement inspiré de la Rome antique. Le participant suit des panneaux en bois et ouvre différentes portes pour atteindre un point d’arrivée. Les erreurs de parcours, la position et la durée sont enregistrées automatiquement.
La deuxième scène consiste en une évaluation de la cognition spatiale à partir de questions portant sur l’environnement découvert lors de la première visite.
La troisième scène reprend le parcours sans les panneaux indicateurs. Le participant doit alors retrouver son chemin de mémoire.
La quatrième scène propose une nouvelle évaluation de la cognition spatiale, cette fois fondée sur la seconde visite.

Threat — Évaluation écologique du sentiment de présence

Réalité virtuelle · Psychophysiologie

Cet environnement a été conçu pour étudier le sentiment de présence à partir de questionnaires subjectifs, de mesures physiologiques telles que la fréquence cardiaque et la conductance cutanée, ainsi que de réponses comportementales.
La première scène se déroule dans une petite pièce sombre évoquant un cachot en pierre. Le participant doit actionner deux leviers avant de pouvoir ouvrir la porte située au fond de la pièce.
La deuxième scène reprend le même environnement après l’effondrement du sol. Le participant doit alors avancer sur des poutres en bois au-dessus d’un précipice d’environ dix mètres de profondeur.
La troisième scène reprend la première, mais introduit un stimulus de peur inattendu : lorsque le participant actionne le second levier, un monstre apparaît dans l’environnement.
Ces différentes conditions ont été conçues pour provoquer des réponses physiologiques et comportementales associées à la peur, afin d’étudier leur relation avec le sentiment de présence subjectivement ressenti.

PhiVR

Réalité virtuelle · Facteurs humains

Le projet PhiVR a été conçu initialement dans le cadre de ma thèse de doctorat puis développé sur le plan théorique dans un article publié chez MIT Press.
L’objectif est de caractériser le potentiel immersif d’un système technologique et la propension d’une personne à s’immerger dans un environnement de réalité virtuelle.
L’utilisateur commence par décrire le système immersif. Celui-ci est ensuite évalué à partir de plusieurs composantes auxquelles est associé un indice de fiabilité.
Le profil cognitif de la personne évaluée est ensuite renseigné, ce qui produit un second ensemble de composantes et un nouvel indice de fiabilité.
PhiVR estime enfin l’expérience attendue à partir de l’interaction entre les caractéristiques du système et les facteurs humains. L’évaluation prend notamment en compte la cybercinétose, la complexité de l’interface et le sentiment de présence.
Un score global peut être utilisé pour prendre en compte les différences interindividuelles dans les données expérimentales ou pour estimer a priori quelles personnes sont susceptibles de tirer le meilleur parti d’un système de réalité virtuelle.

Multipic

Unity · Android · Évaluation cognitive

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Multipic est une application développée avec Unity3D et optimisée pour Android et les formats de tablettes. Elle est destinée à mesurer les capacités d’inhibition chez des enfants bilingues.
L’expérimentateur saisit d’abord le nom ou le code du participant. Celui-ci renseigne ensuite son propre nom avant de commencer.
Lors de la première partie, le logiciel présente aléatoirement 50 dessins : 25 cognats et 25 non-cognats. Les images proviennent de la base de données Multipic développée par Duñabeitia et al. (2018).
Après un court entraînement, le participant réalise une seconde tâche au cours de laquelle il doit écrire le nom de chacun des 50 items, tandis que huit distracteurs en anglais sont affichés aléatoirement autour du dessin.
À l’issue du 50e dessin, le logiciel enregistre automatiquement l’expérience et s’arrête. Le nom du participant, les captures d’écran et les temps de réaction sont enregistrés localement.