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Décryptage

Le CRVM se spécialise dans la recherche sur le comportement humain en situation immersive

Posté le par La rédaction dans Informatique et Numérique

[Interview] Daniel Mestre - CRVM

Daniel Mestre est le responsable scientifique Centre de Réalité Virtuelle de la Méditerranée (CRVM). Le CRVM, première plate-forme technologique fondamentalement dédiée à l’étude du comportement humain en situation immersive, permet aux scientifiques de développer des projets de réalité virtuelle, dont certains trouvent des applications en milieu industriel. Egalement directeur de recherche au CNRS, Daniel Mestre revient sur les potentialités de la réalité virtuelle au niveau de la recherche, et nous présente les projets en cours au CRVM. Entretien.

Daniel Mestre est le responsable scientifique du Centre de Réalité Virtuelle de la Méditerranée (CRVM). Le CRVM, première plate-forme technologique fondamentalement dédiée à l’étude du comportement humain en situation immersive, permet aux scientifiques de développer des projets de réalité virtuelle, dont certains trouvent des applications en milieu industriel. Egalement directeur de recherche au CNRS, Daniel Mestre revient sur les potentialités de la réalité virtuelle au niveau de la recherche, et nous présente les projets en cours au CRVM. 

Techniques de l’Ingénieur : Qu’est-ce qui vous a poussé à travailler sur la réalité virtuelle ?
Daniel Mestre : Au départ, nous avons travaillé sur la réalité virtuelle surtout dans le but de faire de la recherche fondamentale. A ce niveau là, l’essentiel des recherches se base sur les interfaces homme/machine et homme/ordinateur, surtout au niveau de l’ergonomie de l’usage de ces interfaces, en référence à l’état de l’art des connaissances dans le domaine des contrôles sensorimoteurs. Nous consacrons beaucoup de temps à ces sujets en ce moment.

Quels sont les avantages de la réalité virtuelle ?
En comparaison de situations de laboratoire classiques, la réalité virtuelle permet d’avoir des situations beaucoup plus complexes et écologiques. L’intérêt est donc évident du point de vue de la généralisation de nos études au monde réel (il s’agit de faire « rentrer » le monde réel en laboratoire). Le côté interdisciplinaire de la réalité virtuelle (cette nouvelle discipline alliant informaticiens et neuroscientifiques) est aussi quelque chose d’intéressant pour nous, en termes de marge de manœuvre et d’ouverture au niveau de la recherche.

Vous travaillez beaucoup sur l’étude du comportement humain en situation immersive. Pouvez-vous nous expliquer quels types de projets sont conduits actuellement ?
Une de nos études vise à apporter une objectivation comportementale de la sensation subjective de présence en situation immersive (cette sensation d’avoir quitté le monde réel pour se situer dans le monde virtuel). A cette fin, une « affordance » (invitation à l’action) particulière a été utilisée pour une évaluation comportementale de la présence physique en environnement virtuel. La tâche du sujet consistait à franchir (en marchant) une porte virtuelle de largeur variable. En cas de présence, il était attendu que les sujets manifestent une marche frontale normale lorsqu’ils franchiraient des portes suffisamment larges, alors qu’ils seraient contraints de tourner le corps pour franchir des portes étroites. Les résultats indiquent que les postures locomotrices de sujets devant franchir une porte virtuelle ressemblent fortement à celles de sujets qui doivent franchir une porte réelle.Ensuite, nous étudions également les mécanismes d’orientation spatiale. Le sujet est ainsi en immersion dans un environnement spatiale mouvant. Le but est de voir à quel moment le sujet va se sentir penché et/ou orienter son corps en accord avec le monde virtuel, et d’analyser ce qui déclenche ces mouvements.
Vous conduisez également beaucoup de projets destinés à des applications pour les sportifs.
Tout à fait. Par exemple, nous avons développé un projet qui vise à analyser et à comprendre quels sont les éléments qui influencent un gardien de but de foot-ball dans ses déplacements d’interception lors d’un coup franc. Ainsi, le tireur est représenté par un avatar, ce qui nous permet de manipuler les informations relatives à son mouvement ainsi que de décorréler son mouvement avec la trajectoire de balle présentée. L’immersion du sujet dans la situation est facilitée grâce à la création fidèle de l’environnement virtuel (un stade de foot dans cet exemple). Les déplacements des avatars présentés aux sujets sont issus d’enregistrements cinématiques de mouvements de tirs de footballeurs de haut niveau. Le travail est ici encore fondamental, mais nous entrevoyons des applications dans le domaine de la formation.

Quels autres projets sont développés en recherche appliquée ?
Nous travaillons beaucoup sur le prototypage virtuel, avec divers partenaires. Bien que la réalité virtuelle reste pour le moment un domaine dont la maturité n’est avérée que dans des applications ciblées, on envisage maintenant sérieusement de remplacer des phases de maquettes réelles (par exemple chez PSA dans le cycle de conception d’un nouveau véhicule) par des maquettes virtuelles. Cela dit, il y a encore beaucoup de progrès à faire au niveau du réalisme des lumières par exemple. En effet, il est encore très compliqué de simuler de manière fidèle les lumières à l’intérieur d’une voitures, car les éléments à considérer sont trop nombreux. Au niveau de l’haptique également, nous avons encore beaucoup de problème pour obtenir des rendus fidèles à la réalité : faire toucher par un sujet réel un objet qui n’existe pas reste très compliqué. Il y a encore beaucoup de travail à ce niveau là. Par contre, sur certains aspects, nous avons fait des progrès incroyables. Au niveau de la vision et des sons par exemple, les résultats obtenus en simulation sont remarquables.

Mis à part l’automobile, quels autres secteurs pourraient trouver un intérêt dans l’utilisation du prototypage ?
On observe de grands développements dans le domaine de l’architecture. Mais pour l’instant, il s’agit plus de développements liés à des « démos » qu’autre chose. Les autres développements à l’étude se heurtent pour le moment à des freins importants. Par exemple, il est encore impossible de faire monter un escalier virtuel à un sujet. Donc pour le moment, les applications relatives à l’architecture sont encore à l’étude. C’est pour cela que nous essayons de convaincre le maximum d’architectes de travailler avec nous. D’ailleurs, plus généralement, travailler avec les industriels est une des nos raisons d’être.

Pouvez-vous nous parler des applications que vous développez au niveau médical ?
La thérapie virtuelle pour le traitement des phobies est une application très concrète de la réalité virtuelle au niveau médical. C’est pour l’instant une des rares applications aboutie au niveau médical (il existe également des techniques de formation). En ce qui concerne les projets, nous développons avec l’assistance publique de Marseille une application destinée à la formation, qui permettra aux praticiens de s’entraîner à réanimer des nouveaux-nés en moins de dix minutes. Mais il faut savoir que les applications de la réalité virtuelle à la médecine sont très compliquées à mettre en œuvre, notamment au niveau des interventions chirurgicales. En effet, pour l’instant, il s’avère très compliqué de récupérer l’imagerie médicale et de la traiter en réalité virtuelle, à cause du manque de précision actuel et des interfaces qui ne sont pas encore adaptées à la précision que nécessite tout acte médical. Le retour de l’information en temps réel pose également problème. Comme beaucoup d’autres pour le moment, ces techniques ne sont pas encore mûres.

Quelles avancées attendues permettront de passer un cap en termes d’applications, que ce soit au niveau médical, ou du traitement des informations en temps réel par exemple ?
L’holographie, par exemple, nous permettrait de résoudre les problèmes actuels que nous rencontrons en termes de résolution d’écran. et des contraintes que posent les écrans de projection eux-mêmes.

Travaillez-vous pour l’instant beaucoup avec les industriels ?
Au niveau industriel, tous les grands groupes ont investis dans la réalité virtuelle, pour voir les potentialités que renferme le domaine. PSA fait partie des entreprises qui se sont beaucoup investies. Saint Gobain Recherche est un autre exemple, dans la domaine architectural et domotique.

Existe-t-il une collaboration au niveau international dans le cadre des recherches sur la réalité virtuelle ?
Oui. Des équipes parviennent aujourd’hui à collaborer à distance sur des projets de réalité virtuelle. Ceci est surtout valable dans le domaine de la formation. Nous collaborons également à un projet d’infrastructure, VISIONAIR, qui a pour finalité de mettre en réseau des plates-formes de réalité virtuelle au niveau européen. Ceci nous permettra notamment de collaborer avec nos collègues allemands, qui sont très actifs en matière de réalité virtuelle, dans ses aspects techniques aussi bien que fondamentaux.

La France est-elle un acteur important de la réalité virtuelle au niveau mondial ?
L’INRIA, l’Ensam, ParisTech ou encore Clarté sont des organismes qui travaillent beaucoup sur la réalité virtuelle depuis quelques années déjà. Aujourd’hui, il est évident que les anglo-saxons restent les leaders de la discipline. Il ne faut pas oublier que la réalité virtuelle est née outre Atlantique. Mais si nous ne somme pas leader au niveau mondial, la France reste tout de même bien placée, et notamment au niveau européen. Aussi, on note qu’aujourd’hui, de plus en plus d’écoles d’ingénieur développent des formations en réalité virtuelle.Propos recueillis par P.TEn savoir plusLe CRVM : présentation du centreLe Centre de Réalité Virtuelle de la Méditerranée [CRVM], plateforme technologique de l’Institut des Sciences du Mouvement (Unité Mixte de Recherche associant le CNRS et l’Université de la Méditerranée), est issu de la collaboration de six laboratoire situés sur le campus Scientifique et Technologique de Luminy à Marseille). Le CRVM constitue un terrain de convergence et d’enrichissement réciproque entre les domaines des Sciences de la Vie, des Sciences et Technologies de l’Information et de la Communication et de l’Ingénierie. Le CRVM est, en France, la première plate-forme technologique fondamentalement dédiée à l’étude du comportement humain en situation immersive. La plate-forme est constituée d’u système de visualisation stéréoscopique avec une surface totale d’écran de 45 m², d’un ensemble de dispositifs de mesure du comportement permettant la capture de paramètres psychologiques, physiologiques et sensorimoteurs de l’utilisateur et d’un système informatique (grappe de PCs) permettant l’interaction en temps réel entre utilisateur et le monde virtuel. Sommaire du Cahier Réalité virtuelle> A la Une
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