Influence sur les processus psychologiques
Influence des environnements virtuels
TE5950 v2 Article de référence

Influence sur les processus psychologiques
Influence des environnements virtuels

Auteur(s) : Cécile Isabelle BERNARD, Philippe FUCHS

Date de publication : 10 juin 2019 | Read in English

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Présentation

1 - Immersion et interaction sensorimotrices

2 - Immersion et interaction cognitives

3 - Influence sur les mécanismes physiologiques et sensorimoteurs

4 - Conseils pour l’usage d’applications en réalité virtuelle

  • 4.1 - Introduction
  • 4.2 - Incohérence visuo-motrice temporelle
  • 4.3 - Incohérence oculomotrice
  • 4.4 - Incohérence visuo-vestibulaire
  • 4.5 - Adaptation en environnement virtuel
  • 4.6 - Recommandation générales

5 - Mesures physiologiques du comportement de l’usager

  • 5.1 - Méthodes subjectives
  • 5.2 - Méthodes objectives

6 - Influence sur les processus psychologiques

7 - Influence sur les processus sociaux

8 - Conclusion

9 - Annexe : quelques notions sur les sens humains

10 - Notations

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Une fois immergé dans un espace virtuel, l’être humain voit ses comportements se modifier. Les adaptations sensorimotrices et cognitives nécessaires pour faire face au nouvel environnement virtuel peuvent affecter les composantes physiologiques, cognitives et sociales de l’utilisateur. L’objectif de cet article est, via une définition des concepts d’immersion, interaction, présence et une présentation des fondamentaux des sens humains, d’évoquer les effets potentiels de la réalité virtuelle sur ces différentes composantes. Des méthodes expérimentales destinées à réaliser des mesures objectives et subjectives de ces effets sont également exposées.

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Auteur(s)

  • Cécile Isabelle BERNARD : Doctorante en Ergonomie Cognitive - Laboratoire LP3C, Vannes, France

  • Philippe FUCHS : Professeur de Réalité Virtuelle - École Mines ParisTech, Paris, France

INTRODUCTION

Dans un monde où science et technologie ne cessent de se développer, l’évolution des compétences et des capacités des systèmes fait de notre société un milieu propice à l’acceptation et à la démocratisation de la Réalité Virtuelle. En effet, en permettant aux utilisateurs de vivre l’expérience unique d’une dissociation entre deux mondes, les techniques de réalité virtuelle produisent des effets remarquables sur l’être humain. L’interaction sensorimotrice et cognitive alors possible avec les entités 3D composant un monde virtuel, génère un sentiment de présence plus ou moins fort, étroitement lié aux capacités immersives de la technologie. Cependant, lorsque l’individu est totalement immergé, la confusion des deux mondes peut induire des conséquences sur sa physiologie, ses actions motrices, ses opérations mentales ou ses relations sociales.

En effet, la sensation d’être dans un lieu différent de celui où se situe notre corps peut générer des conflits sensorimoteurs relevant d’une incompatibilité entre les informations perçues dans le monde virtuel et celles issues du monde réel. Elle peut également provoquer une désynchronisation dans la coordination induite par la présence de délais entre l’action réalisée dans le monde réel et la réponse visible dans le monde virtuel. L’une des conséquences observable et mesurable de ce conflit est le malaise physiologique. De plus, d’un point de vue cognitif, les besoins attentionnels nécessaires à la maîtrise du nouvel environnement sont décuplés, augmentant ainsi la charge cognitive : l’attention étant divisée entre le traitement des informations disponibles dans l’environnement virtuel et la tâche à réaliser. Ainsi, le monde virtuel génère un nouvel espace perceptif qui modifie considérablement le couplage entre l’homme et son environnement. L’individu, adaptatif par nature, développe alors de nouveaux modes de perception et d’action lui permettant de s’approprier et de maîtriser ce nouvel espace. Pour finir, le sentiment d’immersion, souvent représentatif du niveau d’appropriation de l’environnement virtuel par l’utilisateur, peut, lorsqu’il est total, provoquer des phénomènes de dépersonnalisation ou de déréalisation, observés suite à une exposition à un environnement virtuel.

Les concepts d’immersion, de présence et d’interaction seront dans un premier temps définis et accompagnés d’une introduction aux sens humains. Ces connaissances étant nécessaires pour décrire et comprendre les effets potentiels de la réalité virtuelle sur les composantes physiologiques, sensorimotrices, cognitives et sociales du corps humain une fois immergé en environnement virtuel. Des méthodes expérimentales destinées à réaliser des mesures objectives et subjectives de ces effets seront également présentées dans ce travail.

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6. Influence sur les processus psychologiques

Comme évoquées précédemment, les possibilités immersives de la réalité virtuelle sont dépendantes des modalités d’interaction et de contrôle, de leur fidélité au regard des caractéristiques humaines et de la performance des systèmes. Plus l’environnement proposé est réaliste et écologiquement valide, c’est-à-dire qu’il fournit les informations nécessaires à la perception et à l’action, plus l’individu a le sentiment d’avoir quitté le monde réel et d’intégrer un monde virtuel. Face au réalisme des images qui augmente, aux performances technologiques croissantes, la possibilité de faire disparaître le monde réel au profit du monde virtuel suscite des questionnements notamment sur la capacité des utilisateurs à passer d’un monde à un autre. Qu’en est-il des effets psychologiques ou cognitifs générés par les environnements les plus immersifs ?

6.1 Charge mentale de travail en environnement virtuel

Le concept de charge de travail, couramment étudié dans les études relatives aux conditions de travail, a d’abord été envisagé pour quantifier l’effet d’une tâche sur la dépense physiologique, via la mesure de différents paramètres tels que la fréquence cardiaque ou la consommation d’oxygène. Aujourd’hui, la généralisation de ce concept aux efforts cognitifs soulève des problèmes méthodologiques liés notamment à la complexité des opérations cognitives et à leur quantification. Sur la base de résultats issus d’expériences scientifiques, nous discuterons ensuite de l’impact des techniques de réalité virtuelle sur la charge cognitive ainsi que des différents moyens de mesure disponibles, basés sur des indices physiologiques, comportementaux et des méthodes subjectives.

La charge mentale de travail peut se définir comme les ressources cognitives mobilisées par l’opérateur qui lui permettent de répondre aux exigences de la tâche qu’il réalise . Concernant les capacités...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - MESTRE (D.), FUCHS (P.) -   Immersion et présence.  -  Le traité de la réalité virtuelle, volume « L’Homme et l’environnement virtuel », 410 pages. Presse des Mines (2006).

  • (2) - HEETER (C.) -   « Being There » : The Subjective Experience of Presence.  -  Presence : Teleoperators and Virtual Environments (1992).

  • (3) - SLATER (M.) et al -   Immersion, Presence, and Performance in Virtual Environments : An Experiment with Tri-Dimensional Chess.  -  Virtual Reality and Software and Technology Conference (1996).

  • (4) - SLATER (M.), WILBUR (S.) -   A Framework for Immersive Virtual Environments (FIVE) : Speculations on the Role of Presence in Virtual Environments.  -  Presence : Teleoperators and Virtual Environments (1997).

  • (5) - FUCHS (P.), MOREAU (G.) et al -   Le Traité de la réalité virtuelle.  -  Troisième édition, 4 volumes : « L’Homme et l’environnement virtuel »,...

1 Sites Internet

Greenlight Insights – Étude de consommation de la réalité virtuelle :

https://greenlightinsights.com/industry-analysis/2018-virtual-reality-consumer-report/

Projet Européen SEMAINE :

http://www.semaine-project.eu/

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