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Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Un aperçu de réalité virtuelle
Conférencier
Alex Boudreau
8 novembre 2018
Conseiller technopédagogique
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d'éducation, Université de Sherbrooke
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
819 821-8000 poste 62020
http://golem13.fr/wp-content/uploads/2012/03/Mona-
Lisa-Leonardo-da-Vinci.jpg
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Pôle d’innovation technopédagogique de la
faculté d’éducation, Université de
Sherbrooke
Favoriser une exploitation judicieuse et éclairée des technologies,
tant dans la formation en ligne à distance que dans les cours en
présentiel
Susciter l’émergence d’initiatives technopédagogiques innovantes
Développer une synergie entre les acteurs clés à l’interne et à
l’externe, ainsi que les partenaires pour mutualiser les ressources
et les expertises
Assurer un rôle de soutien-conseil auprès de la direction facultaire
et des partenaires pour le développement des technologies, du
numérique et de la formation en ligne à court, moyen et long
termes
www.usherbrooke.ca/poleduc/
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Objectifs de l’atelier
1. Se repérer et faire les distinctions parmi les technologies du domaine
2. Identifier les promesses et potentiels de la réalité virtuelle et mixte
3. Envisager les types d’apprentissages et les domaines où la réalité
virtuelle ou mixte sont susceptibles d’amener une valeur ajoutée
4. Développer un esprit critique pour évaluer les propositions de projets
pédagogiques envisageant le recours à la réalité virtuelle ou mixte
a. Approprié sur le plan pédagogique?
b. Valeur ajoutée claire si comparé à d’autres alternatives technologiques?
c. Réalisme matériel et de ressources (production, diffusion)?
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
1. Démarche
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Origine de la
démarche
 Souci d’intégrer les technologies
pour améliorer la formation
 Intérêt apprentissage expérientiel et réflexif; écart théorie
professée et théorie épousée (Schön)
 Inspiré par initiatives immersives en enseignement
 Intérêt pour l’apprentissage réflexif et le coaching de
l’apprenant confronté à une situation professionnelle simulée
 Champ vaste en émergence, beaucoup de vendeurs
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Méthode
1. Revue professionnelle critique,
catégorisation.
 Pas une revue exhaustive de la littérature scientifique
 Analyse par catégories conceptualisantes (Paillé et Muchielli,
2012)
2. Expérimentation en laboratoire
 De dispositifs technologiques
 D’application existantes
 De logiciels et méthodes de production de contenu
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Laboratoire
 Oculus Rift DK1 (2013)
 HTC Vive (2016)
 Capteur expérimental de positionnement des mains Leap Motion (source vidéo:
Nathie, 2016 Impressive hand tracking Blocks VR. Vidéo Youtube LJPxyWM9Ujg)
 Capteur de position du regard Tobii EyeX
 Différentes télécommandes pour les mains
 Google Cardboard (Android) (source vidéo: TechnoïdFR, 2014. Tutoriel: Montage Google
Cardboard Vidéo Youtube Snnj3N-2P9Y)
 Microsoft Hololens (réalité mixte) (source vidéo: Offstandard Studios, 2012. Microsoft
Hololens through the lens view. Vidéo Youtube 3ELNowFnUgM)
 Etc.
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
2. Qu’est-ce que c’est ?
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Démonstration éclair du
casque HTC Vive
 Casque haut-de-gamme commercial
 Relié à ordinateur puissant par un cable
 Casque et manettes entièrement positionnés dans
l’espace de 3m x 3m
 Résolution 2160 x 1200 (2k), 90 Hz
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Réalité virtuelle ce que c’est
Définition Wikipédia :
“…simule la présence physique d'un utilisateur dans un environnement
artificiellement généré par des logiciels, environnement avec lequel
l'utilisateur peut interagir.”
 Réalité virtuelle = Immersion + Interaction
 Un jeu sur grand écran peut-il être immersif et interactif ?
 Qu’est-ce qui fait l’impression d’immersion? Le sentiment de
présence?
 Vue 360?
 Réalisme visuel? Auditif? Sensoriel? Réalisme d’interaction?
 Berner le cerveau qu’on y est vraiment; oublier qu’on n’y est pas
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Virtuelle, Mixte, Augmentée, Lunettes
intelligentes
Caractéristique
Réalité Virtuelle Réalité
Augmentée
Réalité Mixte Lunettes
intelligentes
(HMD)
Forme physique Casque opaque,
(voute)
Téléphone, tablette,
(casque - contesté)
Casque/lunettes
transluscides; casque
opaqueavec caméra
Lunettes
Permet de fusionner
l’affichage et la vue de
l’environnement
Non Oui Oui Affichage superposé
Déplacement de
l’affichage en fonction
du déplacement de la
tête (ou de l’appareil)
Oui, déplacement dans
l’espace ou
emplacement unique
Oui Oui Non
Caméra Parfois Normalement Normalement Souvent
Caméra de profondeur Non Occasionnellement Oui, normalement Non
Cartographie 3d de
l’environnement
autour de l’usager
Non Oui, à différents
niveaux de
fidélité/profondeur
Oui Non
Exemples HTC Vive, Occulus Rift,
Gear VR, Google
Daydream
Pokemon Go, Aurasma Microsoft Hololens,
Magic Leap, Epson
Moverio, Vrvana
Totem, Vive pro
Google Glass, Vuzix
Blade AR, Intel Vaunt,
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Applications non
pédagogiques
 Jeux
 Divertissement films et vidéos
 Réduire perception de la douleur
et de l’anxiété, diminution ou
remplacement de médicaments
 Travail de thérapie sur les phobies, désensibilisation stress post-
traumatique
 Simulation de situations non acceptables sur la plan éthique
 Immobilier et ameublement – Visite virtuelle avant construction,
aménagement, ou à distance
 Téléprésence
 Recherche en psychologie, comportement du consommateur
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Quelques exemples en
formation post-secondaire
 Situations de stress en médecine : Urgence pédiatrique
 Développer l’empathie en se téléportant dans le point
de vue d’autrui : L’expérience du patient en sciences de
la santé
 Coaching profesionnel en enseignement : retour vidéo
360 sur les pratiques
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Réalité virtuelle : État de la
littérature scientifique
 Déluge de publications et évolutions rapides
 Domaines techniques (génie informatique, électronique, etc.),
surtout axées sur le développement de la technologie, les logiciels,
les dispositifs
 Technologies déjà un peu “dépassées”
 Souvent études de cas et récits d’expérimentations pratiques
 Peu de devis comparatifs, avec groupes contrôles; peu de
populations nombreuses avec meilleure puissance statistique; peu
de recherche évaluative ou vérificatoire
 Plusieurs publications par groupes d’intérêt, pseudo-scientifique,
professionnel ou promotionnel
 Sciences de la santé ont une longueur d’avance
 Champ d’étude encore au stade de défrichage
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
3. Promesses et clés
d’analyse
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Promesses de la réalité virtuelle
Fréquentes
 Accroître la motivation des
apprenants (nouveauté, techno-
cool, actif)
 Faciliter l'apprentissage et la
réflexion sur éléments reliés
entre eux dans l'espace
 Permettre l’immersion et
l’expérimentation dans des
situations réelles ou simulées
d’intervention ou d’exploration
difficiles à vivre dans la réalité
 Accroître le potentiel
publicitaire
Mois fréquentes
 Mettre en scène des
expériences émotives utilisées
pour un apprentissage réflexif
 Développer l'empathie
 Similarité entre le contexte
d’apprentissage et le contexte
de pratique laisse présager
meilleur transfert
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
L’importance de ne pas comparer
des pommes et des oranges!
 Comparaisons pour évaluer de la pertinence de la
technologie :
 R. Virtuelle vs En personne
 R. Virtuelle vs Écran (quel écran?)
 R. Mixte vs Virtuelle
 …
 Prendre en compte
 L’expérience elle-même
 Les ressources de production
 Les ressources de diffusion
 Le niveau d’adaptabilité du contenu et la pérénité
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Comparaison R.Virtuelle vs
Écran
 Doit tenir compte du niveau d’immersion de l’écran lui-même (taille,
résolution, 3D, etc.)
 Nécessite davantage de recherches comparatives rigoureuses
  Détails visuels (RV faible résolution)
  Mal des transports
  Motivation des apprenants
  Engagement/impact émotionnel
  Compréhensionspatiale
  Apprentissages physiques nécessitant pratique
  Mémorisation d’éléments présentés dans un espace 3d
  Recall des apprentissages parce que contexte de l’apprentissage et de la
mise en pratique sont plus similaires
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Comparaison R.Mixte vs
R.Virtuelle
  Conscience de son environnement
  Capacité à interagir avec personnes autour
  Champ de vision et du contraste
 Casques autonomes sans lien à un ordinateur 
puissance graphique, donc réalisme de l’imagerie
 Surtout, permet d’ajouter du contenu, des
étiquettes, explications, etc. sur des objets et
lieux réels
  Mal des transports (motion sickness)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Niveaux de présence en
réalité virtuelle: Interactivité
1. Immersion
2. Immersion avec téléportation
3. Immersion avec déplacements libres et continus
4. Scénarios à embranchements multiples
5. Choix d’actions multiples, conséquences matricielles
(chaque combinaison est prévue à priori)
6. Choix et variables multiples, systémique : les interactions
et comportements humains et physiques font l’objet de
modèles théoriques (systémiques) et sont sujets à
l’interaction à l’intérieur d’un environnement 3D
(possibilités ∞)
 Interaction avec d’autres usagers en réseau, en temps
réel – audio et positionnement
Réalismed’interaction
Polyvalencepédagogique
Coûtdeprodducontenu
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Niveaux de présence en réalité
virtuelle: Déplacements
Présence
Déplacements
Aucun
Téléportation
Continu
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Niveaux de présence en réalité
virtuelle: Réalisme visuel et audioPrésence
Réalisme visuel
Photographique / vidéo
Modélisé 3D
Modélisé 3D avec textures
de base
Modélisé 3D avec textures
et rendus photoréalistes
Réalisme audio
Sans audio
Éléments audio occasionnels
Trame audio continue avec
éléments ponctuels lors
d’événements
Trame audio multi-couches
où chaque source est
localisée dans l’espace
stéréo
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Présence en réalité virtuelle:
Types de modélisations
Types de modélisations des systèmes (utilisés lors de la
conception/utilisation)
Systèmes physiques (gravité, résistance des matériaux, élasticité, poids, etc.)
Systèmes d’objets/de lieux
Systèmes géographiques
Micro-systèmes (moléculaires, atomiques, génétiques, anatomiques,
électriques, optiques, etc.)
Comportements humains, sociaux, culturels
Systèmes cognitifs, émotionnels, hormonaux, perceptifs, affectifs, posturaux,
expressions faciales et langage non-verbal, intonations, discours oral…
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
4. Utilisations
pédagogiques concrètes
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
1. Faire visiter des
lieux
 Photo 360
 Vidéo 360 (peuvent comporter des
personnes qui parlent à la caméra)
 Photogrammétrie
 Modélisation 3D
Exemples
 Lieux historiques
 Lieux inaccessibles (éloignement, rareté ou danger)
 Événements marquants(éphémères)
 Aménagements urbains exemplaires (Google Earth VR)
Viséesprincipales
 Intérioriser la compréhension d’une réalité lointaine (faire vivre à la 1ère personne
plutôt qu’à la 3ème personne)
 Minimiser la distanciationsujet-objet
Interactivité
 (Téléportation)
 (Embranchementsmultiples)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
2. Modèles 3D pédagogiques :
Visionner, manipuler,
décortiquer et obtenir des
informations
 Photo 360
 Vidéo 360
 Photogrammétrie
 Modélisation 3D
Exemples
 Modèles anatomiques décomposables (squelette, muscles, etc.)
 Modèles mécaniques décomposables (moteur à combustion)
Viséesprincipales
Éléments en relation dans l’espace : Apprendre…
 Nomenclature
 Position relative
 Mouvement relatif
 Fonctionet interrelation
Interactivité
 Déplacements
 Décortiquer, déplacer les éléments, bouger les ensembles
 Pointer pour obtenir le nom, des informations
 (Simulateurssystémiques)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
3. Visionner un
modèle 3D créé par
les étudiants
 Importationde modèle 3D
dans environnementRV
Exemples
 Véhiculeconcept génie
mécanique
 Pont en génie civil
 Imagerie par résonnance magnétique en médecine
Visées principales
 Améliorer la fidélité de la visualisationprofondeur
 Rapports et distances entre les éléments dans l’espace
 Aspects esthétiques
 Perspectives avec un champ de vision réaliste
Interactivité
 Déplacement
 Affichage successif de couches (scénarios, propositions)
 Interactionsde base avec les objets si programmées
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
4. Créer en 3D
Exemples
 Dessiner dans l’espace
 Créer des modèles –
designs en immersion
Visées principales (Idem)
 Améliorer la fidélité de la visualisationprofondeur
 Rapports et distances entre les éléments dans l’espace
 Aspects esthétiques
 Perspectives avec un champ de vision réaliste
Interactivité
 Déplacement
 Versionssimplifiées et adaptéesdes outils de dessin 3d usuels
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
5. Visualiser des données
représentées sous forme
graphique ou des schémas
conceptuels complexes Base de données
Exemples
 Se déplacer à l’intérieur
du graphique3d des
résultatsd’une analyse de grappes (cluster analysis)
Visées principales
 Accroître l’acuité dansl’explorationdes données
 Faciliterle repérage de regroupements, de tendances, dans l’exploration des
données
Interactivité
 Déplacements
 Pointerpour obtenirplus d’informationsur un élément dans le graphique
 Modifier les paramètres de générationdu graphique
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
6. Prendre la
perspective
d’autrui
 Vidéo 360
 Caméra sur pied ou sur la tête
Exemples
 Minorité visible
 Bébé, enfant,élève intimidé
 Personne avec handicapou de
petite taille
 Patient
 Personne schizophrène
 Chirurgien qui opère
 Enseignant devant classe
Viséesprincipales
 Développer l’empathie
 Visualiser une pratique professionnelle
 Familiariser avec la disposition spatiale dans un environnement
Interactivité
 Aucune
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
8. Expérimenter :
Simulateurs physiques,
simulateurs
systémiques
Exemples
 Simulateurde vol
 Simulateurde conduite
 Simulateurscliniques
 Simulateursd’opérationde machinerie
Visées principales
 Tester les connaissances,les réflexes et le raisonnementdans des simulations
réalistes
 Explorer des systèmes; facilitertransfert théorie-pratique
Interactivité
 Simulateurssystémiques : un grand nombre d’interactionspossibles, et l’infini
des combinaisonspossibles
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
9. Interagir avec des
personnages dans un
environnement réaliste
Exemples
 Apprendre une langue en
conversantavec un avatar
 Simuler une situation de gestion
de classe pour un enseignant qui
interagitavec ses élèves
 Se pratiquerà plaider dans une
salle de cour virtuelle en droit
Viséesprincipales
 Augmenter l’efficacité de l’exercice pédagogique par l’émotion et l’engagement
 Favoriser le transfert des apprentissagespar le réalisme et la similarité des contextes
 Mettre à l’épreuve les compétences personnelles et relationnelles et en situation
authentique de stress
Interactivité
 Selon la nature de l’avatar :
 Interactionpar choix de réponses
 Reconnaissance du langage naturel (écrit et/ou oral)
 Avatarcontrôlé par comédien qui lui prête sa voix
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
10. Créer des
expériences en RV
Exemples
 Créer de l’art ou des designs
 Créer des expériences RV
pour des élèves, des patients,
des clients, des projets de
recherche
 Créer des expositions, des visites historiques, des environnements
exploratoires, etc.
Visées principales
 Permettre aux étudiants de se familiariser avec un médium d’avenir et
d’en maîtriser la création
 Explorer le potentiel de la RV en réponse à une problématique d’un
domaine
Interactivité
 Plus on crée de l’interactivité, plus la création du contenu RV est
compliquée
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
5. Technologies impliquées et
connexes : aujourd’hui et demain
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Dispositifs - casques
 Voûtes immersives
 Casques avec contrôleurs
 Casques expérimentaux
 Samsung Gear VR
 Iphone
 Android casques embarqués
 Android casques avec téléphone
 Google Cardboard
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Dispositifs – contrôleurs et
capteurs
 Contrôleurs
 HTC Vive trackers
 Oculus Rift CV1
 Microsoft VR
 Accessoires Android
 Contrôleur de jeu type Xbox et PlayStation sur PC
 Tracking capteurs
 Trois ou six degrés de liberté
 À l’échelle d’une pièce
 Positionnement de l’intérieur vers l’extérieur ou l’inverse
 Capteurs de position avec caméra standard
 Capteurs de position des mains
 Tapis roulants et variantes
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Dispositifs – Ordinateur relié
au casque
 Normalement, ordinateur “de gamer” haut-de-gamme Processeur,
mémoire vive++, Disque dur/SSD rapide et grande capacité
 Principal enjeu : Carte graphique (GPU)
 Puissance et mémoire
 Compatibilité RV
 Cartes pairées (SLI) peu efficaces
 Possible sur MAC, mais beaucoup plus compliqué et limité.
Essentiellement PC
 Apple plus orienté réalité augmentée – achat VRvana Montréal
 Consoles : Sony Playstation VR : Problème de la diffusion du contenu
propriétaire
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Technologies connexes
Les promesses d’applications en réalité virtuelle reposent parfois surtout sur
les technologies connexes, lesquelles peuvent souvent être utilisées sans la
réalité virtuelle. Il est donc pertinent de comprendre ces technologies
distinctement de la réalité virtuelle et mixte.
 Audio et interactions en réseau de personnes
 Interactions entre apprenants
 Interactions avec formateur
 Interactions avec comédiens
 Feedback toucher
 Gants haptiques
 Uniforme Haptique
 Manequin (médical) ou modèle réel avec capteurs
 Appareils physiques réels reliés à capteurs (ex: volant, pédales, boîte de vitesse)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Technologies connexes
 Acquisition de données sur l’apprenant
 Capteurs
 Positionnement des mains; pieds; corps au complet
 Positionnement « inside out » plutôt que « outside in »
 Capteurs de regard de dilatation et de clignement de yeux
 Accéléromètres
 Analyse par caméra vidéo, de profondeur et infra-rouge
 Expressions faciales (modèle des muscles, micro-mouvements des muscles, association
avec modèles cérébraux)
 Posture, langage non-verbal
 Capteurs biomédicaux
 EEG (Casque d’écoute QC et casque EEG; ex: Epoch EMotiv)
 Fréquence cardiaque, pression, sudation, respiration, saturation en oxygène
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Technologies connexes
 « Learning analytics » et « adaptative learning »
 Intelligence artificielle
 Interprétation intelligente des capteurs
 Reconnaissance vocale
 Reconnaissance de langage naturel
 Synthèse vocale
 Analyse de l’attention, du niveau d’intérêt, de motivation, ou d’affect négatif
 Analyse des erreurs et des patterns cognitif
 Coacher l’apprenant avec des itinéraires sur mesure
 Feedback aux formateurs et concepteurs de contenu
 Coach temporel et métacognition à l’échelle de la session et du programme
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Technologies connexes
 Modélisation systémique des phénomènes enseignés
 Modèles d’ « AI » de type engin de jeu qui pilotent les objets et
personnages dans un environnement simulé
 Modèles théoriques interactifs (Stella)
 Semantic Web, ontologies pour permettre le partage de modèles et des
connaissances qu’ils encapsulent
 Modèles assurant le réalisme de personnages
 Visuel (BabyX)
 Comportemental
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
6. Limites, écueils et
enjeux
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Enjeux et écueils 1/3
 Relativement peu de contenu existant pertinent ou bien exécuté,
encore moins en français
 Mal des transports
 Déplacements
 Repères visuels
 Fréquence de rafraîchissement, latence, distorsions capteurs
 Fiabilité des systèmes
 Hypercomplexes
 Évolutions, mises à jour et désuétudes très rapides
 Désuétude très rapide du matériel et du contenu
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Enjeux et écueils 2/3
 Variété et compétition dans les standards
 Ergonomie des casques fermés vs environnement physique et autres
personnes et dispositifs
 Sueur et confort dans les casques fermés
 Entrée de données : Clavier, reconnaissance vocale, autres interfaces
avec contrôleurs – pointeur dans le champ de vision
 Résolution limitée, netteté limitée (lecture, minutie ex.: chirurgie
vasculaire –
 Investissements requis équipements puissants et haut de gamme
assurant meilleure présence
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Enjeux et écueils 3/3
 Pour haut-de-gamme, portables assez puissants très dispendieux, gros,
bruyants (gaming laptops)
 Ressources requises pour la création de contenu, à plus forte raison de
contenu de qualité, pertinent, et avec durée de vie intéressante
 Téléprésence et webconférence : On n’a pas de caméra pointée sur le
visage de la personne en RV (Mais Facebook et brevet travaillent là-
dessus, aussi lunettes discrètes pointées sur la rétine)
 Tentation de remplacer les expériences réelles par les expériences
virtuelles pour économiser
 Isolement et limites de la richesse du contenu figé ou modélisé
 Accroissement des troubles de santé mentale, psychoses?
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Immersion… Enjeux de
netteté d’image
 HTC Vive : Résolution 2160 x 1200 (2k; 1080x1200 par
œil) (100k pour même angle de vision @rétine, 400k pour angle de vision de
l’œil @ rétine)
 90 à 100 degrés de résolution horizontale (œil: 180°)
 Densité de pixels de 12 pixels par degré
 Comparaison œil humain 20/20: 60-80 pixels par degré
(ppd)
 Comparaison écran 24po 1920*1080 à 24po : 40ppd, 47°
 Comparaison écran 42po 4k à 42po : 82ppd, 47°
 90 Hz de fréquence de rafraîchissement, 90 fps, élevé
(œil: +1000 Hz)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Virtuel vs Réalité : On est
loin du compte
 Interactions humaines, expressions faciales
 Son (compression, échantillonage, espace…)
 Vibrations, vent, odeurs, air pur, taux d’oxygène,ions
négatifs…
 Toucher, sensations chaud froid, textures, vs feedback
haptique
 L’intangible : Les hormones dans l’air, et quoi d’autre?
 La luminosité amoindrie, les contrastes réduits, les palettes
de couleurs réduites
 L’immersion qui amène à la longue un sentiment de
dissociation, une distance apathique
 La simulation qui diminue l’engagement,l’investissement
personnel
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
7. Passer à l’action
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Niveaux d’emploi de la RV en
formation
0. Former à la RV comme objet sans l’employer
1. Employer du contenu RV existant
 À visée de formation
 Utilisation détournée d’applications non éducatives
2. Utiliser des appareils de photo 360 / vidéo 360 avec
application RV (Google tour creator, Google Expeditions, etc.)
3. Utiliser une plateforme de création de contenu pour
formateurs
 (Unimersiv, Engage, EON AVR, StellarX)
4. Utiliser des outils professionnels de production de contenu
RV sur mesure
Complexité
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Diffusion
 Dispositifs personnels, ou institutionnels (ex.: Biblio McGill ou
UCalgary avec HTC Vive et Microsoft Hololens)
 Nombre d’usagers simultanés
 Durée de vie espérée
 Niveau de présence, déplacements, capteurs requis
 Espace physique disponible
 Budget
 Si diffusion publique, plateforme envisagée (Steam, Occulus Store,
AppleStore, Google Play, Microsoft VR, etc.)
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Production
 Catégories et niveaux de RV nécessaires (en fonction de $)
 Ressources financières pour impartition
 Impartition : Peut être difficile de trouver boîte compétente et disponible,
surtout avec budget restreint
 Interne : temps et compétences
 Embauche : Pénurie de candidats qualifiés, compétition, prévoir formation
et expérimentation
 Tout est toujours en mode Bêta – expérimentation qui change
rapidement
 L’union fait la force : Communaliser les équipements, les applications
développées et le savoir-faire généré
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Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Pistes de logiciels selon types
de RV
 Modélisation complète : Unity, Real Engine, CryEngine $$$ - et outils
connexes, Steam VR, Open VR
 Modélisation de base : StellarX et outils connexes, comme DAZ Studio
 Exploration de modèles 3D (assemblage, étiquetage) : EON Creator AVR
 Vidéo 360 à embranchements multiples : InstaVR.com. Viar360.com
 Photo immersive : Panorama photo stitching, PTGui, etc.
 Banques de modèles 3d de base, ou avec différents niveaux de
modélisation Unity Asset Store
 Réalité augmentée : iOs Arkit SDK; Vuforia plugin Unity
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Pistes d’équipement
 Appareil photo de qualité
 Caméra vidéo 360 (ou ensemble de)
 Lidar, scan laser
 Caméra profondeur
 Combinaisons de dispositifs en studios professionnels
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
9. Conclusion
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Utilisations pertinentes les plus
accessibles court terme et petit
budget
 Photos immersives (StreetView/Google Earth), Google expeditions
 Scénarios vidéo 360 à embranchements
 Dessin et design 3d (Google Tilt Brush, etc.)
 Applications de modèles existants (ex.: Anatomie « 3D organon
anatomy VR)
 Visualisation de modèles 3D créés par étudiants (Unity et autre)
 Familiarisation avec la technologie et réflexion, bac à sable et projets
pilotes de recherche/développement
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Défi technopédagogique
 Mettre la technologie au service de la pédagogie et non l’inverse
1. partir d’une vision claire de notre référentiel de compétences
2. réfléchir à notre ingénierie pédagogique
3. aller chercher les scénarios pédagogiques et outils technologiques
appropriés
1. Mettre le logiciel au service du scénario pédagogique d’abord
commencer par identifier le contenu/logiciel/application qui permet le
scénario pédagogique souhaité
2. Choisir l’appareillage en fonction du logiciel/application identifié
Acquérir l’équipement qui est compatible avec l’application permettant le
scénario pédagogique identifié
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
Pôle d’innovation technopédagogique
Faculté d’éducation
Merci!
Alex Boudreau
Conseiller technopédagogique
Pôle d’innovation technopédagogique – www.usherbrooke.ca/poleduc/
Faculté d'éducation, Université de Sherbrooke
Alex.Boudreau@USherbrooke.ca
819 821-8000 poste 62020
Présentation longue donnée au Mois de la pédagogie universitaire de l’UdeS :
Voici le lien vers la vidéo de la présentation :
http://mpu.evenement.usherbrooke.ca/2018/evenement/realite-virtuelle-en-
formation-potentiels-pedagogiques-et-enjeux/
Le lien vers diaporama en version étendue, pour lequel les hyperliens
d’exemples devraient être fonctionnels :
https://www.slideshare.net/pole_education/pres-mpu-4-avril-2018-rv-
formation-alex-boudreau-2018-0401-partage

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Un aperçu de réalité virtuelle (pour usages pédagogiques) Rencontre des professionnels en pédagogie universitaire du Québec, 8 novembre 2019

  • 1. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Un aperçu de réalité virtuelle Conférencier Alex Boudreau 8 novembre 2018 Conseiller technopédagogique Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d'éducation, Université de Sherbrooke Alex.Boudreau@USherbrooke.ca 819 821-8000 poste 62020 http://golem13.fr/wp-content/uploads/2012/03/Mona- Lisa-Leonardo-da-Vinci.jpg
  • 2. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Pôle d’innovation technopédagogique de la faculté d’éducation, Université de Sherbrooke Favoriser une exploitation judicieuse et éclairée des technologies, tant dans la formation en ligne à distance que dans les cours en présentiel Susciter l’émergence d’initiatives technopédagogiques innovantes Développer une synergie entre les acteurs clés à l’interne et à l’externe, ainsi que les partenaires pour mutualiser les ressources et les expertises Assurer un rôle de soutien-conseil auprès de la direction facultaire et des partenaires pour le développement des technologies, du numérique et de la formation en ligne à court, moyen et long termes www.usherbrooke.ca/poleduc/
  • 3. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Objectifs de l’atelier 1. Se repérer et faire les distinctions parmi les technologies du domaine 2. Identifier les promesses et potentiels de la réalité virtuelle et mixte 3. Envisager les types d’apprentissages et les domaines où la réalité virtuelle ou mixte sont susceptibles d’amener une valeur ajoutée 4. Développer un esprit critique pour évaluer les propositions de projets pédagogiques envisageant le recours à la réalité virtuelle ou mixte a. Approprié sur le plan pédagogique? b. Valeur ajoutée claire si comparé à d’autres alternatives technologiques? c. Réalisme matériel et de ressources (production, diffusion)?
  • 5. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Origine de la démarche  Souci d’intégrer les technologies pour améliorer la formation  Intérêt apprentissage expérientiel et réflexif; écart théorie professée et théorie épousée (Schön)  Inspiré par initiatives immersives en enseignement  Intérêt pour l’apprentissage réflexif et le coaching de l’apprenant confronté à une situation professionnelle simulée  Champ vaste en émergence, beaucoup de vendeurs
  • 6. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Méthode 1. Revue professionnelle critique, catégorisation.  Pas une revue exhaustive de la littérature scientifique  Analyse par catégories conceptualisantes (Paillé et Muchielli, 2012) 2. Expérimentation en laboratoire  De dispositifs technologiques  D’application existantes  De logiciels et méthodes de production de contenu
  • 7. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Laboratoire  Oculus Rift DK1 (2013)  HTC Vive (2016)  Capteur expérimental de positionnement des mains Leap Motion (source vidéo: Nathie, 2016 Impressive hand tracking Blocks VR. Vidéo Youtube LJPxyWM9Ujg)  Capteur de position du regard Tobii EyeX  Différentes télécommandes pour les mains  Google Cardboard (Android) (source vidéo: TechnoïdFR, 2014. Tutoriel: Montage Google Cardboard Vidéo Youtube Snnj3N-2P9Y)  Microsoft Hololens (réalité mixte) (source vidéo: Offstandard Studios, 2012. Microsoft Hololens through the lens view. Vidéo Youtube 3ELNowFnUgM)  Etc.
  • 9. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Démonstration éclair du casque HTC Vive  Casque haut-de-gamme commercial  Relié à ordinateur puissant par un cable  Casque et manettes entièrement positionnés dans l’espace de 3m x 3m  Résolution 2160 x 1200 (2k), 90 Hz
  • 10. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Réalité virtuelle ce que c’est Définition Wikipédia : “…simule la présence physique d'un utilisateur dans un environnement artificiellement généré par des logiciels, environnement avec lequel l'utilisateur peut interagir.”  Réalité virtuelle = Immersion + Interaction  Un jeu sur grand écran peut-il être immersif et interactif ?  Qu’est-ce qui fait l’impression d’immersion? Le sentiment de présence?  Vue 360?  Réalisme visuel? Auditif? Sensoriel? Réalisme d’interaction?  Berner le cerveau qu’on y est vraiment; oublier qu’on n’y est pas
  • 11. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Virtuelle, Mixte, Augmentée, Lunettes intelligentes Caractéristique Réalité Virtuelle Réalité Augmentée Réalité Mixte Lunettes intelligentes (HMD) Forme physique Casque opaque, (voute) Téléphone, tablette, (casque - contesté) Casque/lunettes transluscides; casque opaqueavec caméra Lunettes Permet de fusionner l’affichage et la vue de l’environnement Non Oui Oui Affichage superposé Déplacement de l’affichage en fonction du déplacement de la tête (ou de l’appareil) Oui, déplacement dans l’espace ou emplacement unique Oui Oui Non Caméra Parfois Normalement Normalement Souvent Caméra de profondeur Non Occasionnellement Oui, normalement Non Cartographie 3d de l’environnement autour de l’usager Non Oui, à différents niveaux de fidélité/profondeur Oui Non Exemples HTC Vive, Occulus Rift, Gear VR, Google Daydream Pokemon Go, Aurasma Microsoft Hololens, Magic Leap, Epson Moverio, Vrvana Totem, Vive pro Google Glass, Vuzix Blade AR, Intel Vaunt,
  • 12. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Applications non pédagogiques  Jeux  Divertissement films et vidéos  Réduire perception de la douleur et de l’anxiété, diminution ou remplacement de médicaments  Travail de thérapie sur les phobies, désensibilisation stress post- traumatique  Simulation de situations non acceptables sur la plan éthique  Immobilier et ameublement – Visite virtuelle avant construction, aménagement, ou à distance  Téléprésence  Recherche en psychologie, comportement du consommateur
  • 13. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Quelques exemples en formation post-secondaire  Situations de stress en médecine : Urgence pédiatrique  Développer l’empathie en se téléportant dans le point de vue d’autrui : L’expérience du patient en sciences de la santé  Coaching profesionnel en enseignement : retour vidéo 360 sur les pratiques
  • 14. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Réalité virtuelle : État de la littérature scientifique  Déluge de publications et évolutions rapides  Domaines techniques (génie informatique, électronique, etc.), surtout axées sur le développement de la technologie, les logiciels, les dispositifs  Technologies déjà un peu “dépassées”  Souvent études de cas et récits d’expérimentations pratiques  Peu de devis comparatifs, avec groupes contrôles; peu de populations nombreuses avec meilleure puissance statistique; peu de recherche évaluative ou vérificatoire  Plusieurs publications par groupes d’intérêt, pseudo-scientifique, professionnel ou promotionnel  Sciences de la santé ont une longueur d’avance  Champ d’étude encore au stade de défrichage
  • 15. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 3. Promesses et clés d’analyse
  • 16. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Promesses de la réalité virtuelle Fréquentes  Accroître la motivation des apprenants (nouveauté, techno- cool, actif)  Faciliter l'apprentissage et la réflexion sur éléments reliés entre eux dans l'espace  Permettre l’immersion et l’expérimentation dans des situations réelles ou simulées d’intervention ou d’exploration difficiles à vivre dans la réalité  Accroître le potentiel publicitaire Mois fréquentes  Mettre en scène des expériences émotives utilisées pour un apprentissage réflexif  Développer l'empathie  Similarité entre le contexte d’apprentissage et le contexte de pratique laisse présager meilleur transfert
  • 17. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation L’importance de ne pas comparer des pommes et des oranges!  Comparaisons pour évaluer de la pertinence de la technologie :  R. Virtuelle vs En personne  R. Virtuelle vs Écran (quel écran?)  R. Mixte vs Virtuelle  …  Prendre en compte  L’expérience elle-même  Les ressources de production  Les ressources de diffusion  Le niveau d’adaptabilité du contenu et la pérénité
  • 18. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Comparaison R.Virtuelle vs Écran  Doit tenir compte du niveau d’immersion de l’écran lui-même (taille, résolution, 3D, etc.)  Nécessite davantage de recherches comparatives rigoureuses   Détails visuels (RV faible résolution)   Mal des transports   Motivation des apprenants   Engagement/impact émotionnel   Compréhensionspatiale   Apprentissages physiques nécessitant pratique   Mémorisation d’éléments présentés dans un espace 3d   Recall des apprentissages parce que contexte de l’apprentissage et de la mise en pratique sont plus similaires
  • 19. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Comparaison R.Mixte vs R.Virtuelle   Conscience de son environnement   Capacité à interagir avec personnes autour   Champ de vision et du contraste  Casques autonomes sans lien à un ordinateur  puissance graphique, donc réalisme de l’imagerie  Surtout, permet d’ajouter du contenu, des étiquettes, explications, etc. sur des objets et lieux réels   Mal des transports (motion sickness)
  • 20. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Niveaux de présence en réalité virtuelle: Interactivité 1. Immersion 2. Immersion avec téléportation 3. Immersion avec déplacements libres et continus 4. Scénarios à embranchements multiples 5. Choix d’actions multiples, conséquences matricielles (chaque combinaison est prévue à priori) 6. Choix et variables multiples, systémique : les interactions et comportements humains et physiques font l’objet de modèles théoriques (systémiques) et sont sujets à l’interaction à l’intérieur d’un environnement 3D (possibilités ∞)  Interaction avec d’autres usagers en réseau, en temps réel – audio et positionnement Réalismed’interaction Polyvalencepédagogique Coûtdeprodducontenu
  • 21. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Niveaux de présence en réalité virtuelle: Déplacements Présence Déplacements Aucun Téléportation Continu
  • 22. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Niveaux de présence en réalité virtuelle: Réalisme visuel et audioPrésence Réalisme visuel Photographique / vidéo Modélisé 3D Modélisé 3D avec textures de base Modélisé 3D avec textures et rendus photoréalistes Réalisme audio Sans audio Éléments audio occasionnels Trame audio continue avec éléments ponctuels lors d’événements Trame audio multi-couches où chaque source est localisée dans l’espace stéréo
  • 23. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Présence en réalité virtuelle: Types de modélisations Types de modélisations des systèmes (utilisés lors de la conception/utilisation) Systèmes physiques (gravité, résistance des matériaux, élasticité, poids, etc.) Systèmes d’objets/de lieux Systèmes géographiques Micro-systèmes (moléculaires, atomiques, génétiques, anatomiques, électriques, optiques, etc.) Comportements humains, sociaux, culturels Systèmes cognitifs, émotionnels, hormonaux, perceptifs, affectifs, posturaux, expressions faciales et langage non-verbal, intonations, discours oral…
  • 24. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 4. Utilisations pédagogiques concrètes
  • 25. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 1. Faire visiter des lieux  Photo 360  Vidéo 360 (peuvent comporter des personnes qui parlent à la caméra)  Photogrammétrie  Modélisation 3D Exemples  Lieux historiques  Lieux inaccessibles (éloignement, rareté ou danger)  Événements marquants(éphémères)  Aménagements urbains exemplaires (Google Earth VR) Viséesprincipales  Intérioriser la compréhension d’une réalité lointaine (faire vivre à la 1ère personne plutôt qu’à la 3ème personne)  Minimiser la distanciationsujet-objet Interactivité  (Téléportation)  (Embranchementsmultiples)
  • 26. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 2. Modèles 3D pédagogiques : Visionner, manipuler, décortiquer et obtenir des informations  Photo 360  Vidéo 360  Photogrammétrie  Modélisation 3D Exemples  Modèles anatomiques décomposables (squelette, muscles, etc.)  Modèles mécaniques décomposables (moteur à combustion) Viséesprincipales Éléments en relation dans l’espace : Apprendre…  Nomenclature  Position relative  Mouvement relatif  Fonctionet interrelation Interactivité  Déplacements  Décortiquer, déplacer les éléments, bouger les ensembles  Pointer pour obtenir le nom, des informations  (Simulateurssystémiques)
  • 27. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 3. Visionner un modèle 3D créé par les étudiants  Importationde modèle 3D dans environnementRV Exemples  Véhiculeconcept génie mécanique  Pont en génie civil  Imagerie par résonnance magnétique en médecine Visées principales  Améliorer la fidélité de la visualisationprofondeur  Rapports et distances entre les éléments dans l’espace  Aspects esthétiques  Perspectives avec un champ de vision réaliste Interactivité  Déplacement  Affichage successif de couches (scénarios, propositions)  Interactionsde base avec les objets si programmées
  • 28. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 4. Créer en 3D Exemples  Dessiner dans l’espace  Créer des modèles – designs en immersion Visées principales (Idem)  Améliorer la fidélité de la visualisationprofondeur  Rapports et distances entre les éléments dans l’espace  Aspects esthétiques  Perspectives avec un champ de vision réaliste Interactivité  Déplacement  Versionssimplifiées et adaptéesdes outils de dessin 3d usuels
  • 29. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 5. Visualiser des données représentées sous forme graphique ou des schémas conceptuels complexes Base de données Exemples  Se déplacer à l’intérieur du graphique3d des résultatsd’une analyse de grappes (cluster analysis) Visées principales  Accroître l’acuité dansl’explorationdes données  Faciliterle repérage de regroupements, de tendances, dans l’exploration des données Interactivité  Déplacements  Pointerpour obtenirplus d’informationsur un élément dans le graphique  Modifier les paramètres de générationdu graphique
  • 30. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 6. Prendre la perspective d’autrui  Vidéo 360  Caméra sur pied ou sur la tête Exemples  Minorité visible  Bébé, enfant,élève intimidé  Personne avec handicapou de petite taille  Patient  Personne schizophrène  Chirurgien qui opère  Enseignant devant classe Viséesprincipales  Développer l’empathie  Visualiser une pratique professionnelle  Familiariser avec la disposition spatiale dans un environnement Interactivité  Aucune
  • 31. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 8. Expérimenter : Simulateurs physiques, simulateurs systémiques Exemples  Simulateurde vol  Simulateurde conduite  Simulateurscliniques  Simulateursd’opérationde machinerie Visées principales  Tester les connaissances,les réflexes et le raisonnementdans des simulations réalistes  Explorer des systèmes; facilitertransfert théorie-pratique Interactivité  Simulateurssystémiques : un grand nombre d’interactionspossibles, et l’infini des combinaisonspossibles
  • 32. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 9. Interagir avec des personnages dans un environnement réaliste Exemples  Apprendre une langue en conversantavec un avatar  Simuler une situation de gestion de classe pour un enseignant qui interagitavec ses élèves  Se pratiquerà plaider dans une salle de cour virtuelle en droit Viséesprincipales  Augmenter l’efficacité de l’exercice pédagogique par l’émotion et l’engagement  Favoriser le transfert des apprentissagespar le réalisme et la similarité des contextes  Mettre à l’épreuve les compétences personnelles et relationnelles et en situation authentique de stress Interactivité  Selon la nature de l’avatar :  Interactionpar choix de réponses  Reconnaissance du langage naturel (écrit et/ou oral)  Avatarcontrôlé par comédien qui lui prête sa voix
  • 33. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 10. Créer des expériences en RV Exemples  Créer de l’art ou des designs  Créer des expériences RV pour des élèves, des patients, des clients, des projets de recherche  Créer des expositions, des visites historiques, des environnements exploratoires, etc. Visées principales  Permettre aux étudiants de se familiariser avec un médium d’avenir et d’en maîtriser la création  Explorer le potentiel de la RV en réponse à une problématique d’un domaine Interactivité  Plus on crée de l’interactivité, plus la création du contenu RV est compliquée
  • 34. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation 5. Technologies impliquées et connexes : aujourd’hui et demain
  • 35. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Dispositifs - casques  Voûtes immersives  Casques avec contrôleurs  Casques expérimentaux  Samsung Gear VR  Iphone  Android casques embarqués  Android casques avec téléphone  Google Cardboard
  • 36. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Dispositifs – contrôleurs et capteurs  Contrôleurs  HTC Vive trackers  Oculus Rift CV1  Microsoft VR  Accessoires Android  Contrôleur de jeu type Xbox et PlayStation sur PC  Tracking capteurs  Trois ou six degrés de liberté  À l’échelle d’une pièce  Positionnement de l’intérieur vers l’extérieur ou l’inverse  Capteurs de position avec caméra standard  Capteurs de position des mains  Tapis roulants et variantes
  • 37. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Dispositifs – Ordinateur relié au casque  Normalement, ordinateur “de gamer” haut-de-gamme Processeur, mémoire vive++, Disque dur/SSD rapide et grande capacité  Principal enjeu : Carte graphique (GPU)  Puissance et mémoire  Compatibilité RV  Cartes pairées (SLI) peu efficaces  Possible sur MAC, mais beaucoup plus compliqué et limité. Essentiellement PC  Apple plus orienté réalité augmentée – achat VRvana Montréal  Consoles : Sony Playstation VR : Problème de la diffusion du contenu propriétaire
  • 38. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Technologies connexes Les promesses d’applications en réalité virtuelle reposent parfois surtout sur les technologies connexes, lesquelles peuvent souvent être utilisées sans la réalité virtuelle. Il est donc pertinent de comprendre ces technologies distinctement de la réalité virtuelle et mixte.  Audio et interactions en réseau de personnes  Interactions entre apprenants  Interactions avec formateur  Interactions avec comédiens  Feedback toucher  Gants haptiques  Uniforme Haptique  Manequin (médical) ou modèle réel avec capteurs  Appareils physiques réels reliés à capteurs (ex: volant, pédales, boîte de vitesse)
  • 39. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Technologies connexes  Acquisition de données sur l’apprenant  Capteurs  Positionnement des mains; pieds; corps au complet  Positionnement « inside out » plutôt que « outside in »  Capteurs de regard de dilatation et de clignement de yeux  Accéléromètres  Analyse par caméra vidéo, de profondeur et infra-rouge  Expressions faciales (modèle des muscles, micro-mouvements des muscles, association avec modèles cérébraux)  Posture, langage non-verbal  Capteurs biomédicaux  EEG (Casque d’écoute QC et casque EEG; ex: Epoch EMotiv)  Fréquence cardiaque, pression, sudation, respiration, saturation en oxygène
  • 40. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Technologies connexes  « Learning analytics » et « adaptative learning »  Intelligence artificielle  Interprétation intelligente des capteurs  Reconnaissance vocale  Reconnaissance de langage naturel  Synthèse vocale  Analyse de l’attention, du niveau d’intérêt, de motivation, ou d’affect négatif  Analyse des erreurs et des patterns cognitif  Coacher l’apprenant avec des itinéraires sur mesure  Feedback aux formateurs et concepteurs de contenu  Coach temporel et métacognition à l’échelle de la session et du programme
  • 41. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Technologies connexes  Modélisation systémique des phénomènes enseignés  Modèles d’ « AI » de type engin de jeu qui pilotent les objets et personnages dans un environnement simulé  Modèles théoriques interactifs (Stella)  Semantic Web, ontologies pour permettre le partage de modèles et des connaissances qu’ils encapsulent  Modèles assurant le réalisme de personnages  Visuel (BabyX)  Comportemental
  • 43. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Enjeux et écueils 1/3  Relativement peu de contenu existant pertinent ou bien exécuté, encore moins en français  Mal des transports  Déplacements  Repères visuels  Fréquence de rafraîchissement, latence, distorsions capteurs  Fiabilité des systèmes  Hypercomplexes  Évolutions, mises à jour et désuétudes très rapides  Désuétude très rapide du matériel et du contenu
  • 44. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Enjeux et écueils 2/3  Variété et compétition dans les standards  Ergonomie des casques fermés vs environnement physique et autres personnes et dispositifs  Sueur et confort dans les casques fermés  Entrée de données : Clavier, reconnaissance vocale, autres interfaces avec contrôleurs – pointeur dans le champ de vision  Résolution limitée, netteté limitée (lecture, minutie ex.: chirurgie vasculaire –  Investissements requis équipements puissants et haut de gamme assurant meilleure présence
  • 45. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Enjeux et écueils 3/3  Pour haut-de-gamme, portables assez puissants très dispendieux, gros, bruyants (gaming laptops)  Ressources requises pour la création de contenu, à plus forte raison de contenu de qualité, pertinent, et avec durée de vie intéressante  Téléprésence et webconférence : On n’a pas de caméra pointée sur le visage de la personne en RV (Mais Facebook et brevet travaillent là- dessus, aussi lunettes discrètes pointées sur la rétine)  Tentation de remplacer les expériences réelles par les expériences virtuelles pour économiser  Isolement et limites de la richesse du contenu figé ou modélisé  Accroissement des troubles de santé mentale, psychoses?
  • 46. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Immersion… Enjeux de netteté d’image  HTC Vive : Résolution 2160 x 1200 (2k; 1080x1200 par œil) (100k pour même angle de vision @rétine, 400k pour angle de vision de l’œil @ rétine)  90 à 100 degrés de résolution horizontale (œil: 180°)  Densité de pixels de 12 pixels par degré  Comparaison œil humain 20/20: 60-80 pixels par degré (ppd)  Comparaison écran 24po 1920*1080 à 24po : 40ppd, 47°  Comparaison écran 42po 4k à 42po : 82ppd, 47°  90 Hz de fréquence de rafraîchissement, 90 fps, élevé (œil: +1000 Hz)
  • 47. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Virtuel vs Réalité : On est loin du compte  Interactions humaines, expressions faciales  Son (compression, échantillonage, espace…)  Vibrations, vent, odeurs, air pur, taux d’oxygène,ions négatifs…  Toucher, sensations chaud froid, textures, vs feedback haptique  L’intangible : Les hormones dans l’air, et quoi d’autre?  La luminosité amoindrie, les contrastes réduits, les palettes de couleurs réduites  L’immersion qui amène à la longue un sentiment de dissociation, une distance apathique  La simulation qui diminue l’engagement,l’investissement personnel
  • 49. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Niveaux d’emploi de la RV en formation 0. Former à la RV comme objet sans l’employer 1. Employer du contenu RV existant  À visée de formation  Utilisation détournée d’applications non éducatives 2. Utiliser des appareils de photo 360 / vidéo 360 avec application RV (Google tour creator, Google Expeditions, etc.) 3. Utiliser une plateforme de création de contenu pour formateurs  (Unimersiv, Engage, EON AVR, StellarX) 4. Utiliser des outils professionnels de production de contenu RV sur mesure Complexité
  • 50. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Diffusion  Dispositifs personnels, ou institutionnels (ex.: Biblio McGill ou UCalgary avec HTC Vive et Microsoft Hololens)  Nombre d’usagers simultanés  Durée de vie espérée  Niveau de présence, déplacements, capteurs requis  Espace physique disponible  Budget  Si diffusion publique, plateforme envisagée (Steam, Occulus Store, AppleStore, Google Play, Microsoft VR, etc.)
  • 51. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Production  Catégories et niveaux de RV nécessaires (en fonction de $)  Ressources financières pour impartition  Impartition : Peut être difficile de trouver boîte compétente et disponible, surtout avec budget restreint  Interne : temps et compétences  Embauche : Pénurie de candidats qualifiés, compétition, prévoir formation et expérimentation  Tout est toujours en mode Bêta – expérimentation qui change rapidement  L’union fait la force : Communaliser les équipements, les applications développées et le savoir-faire généré
  • 52. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Pistes de logiciels selon types de RV  Modélisation complète : Unity, Real Engine, CryEngine $$$ - et outils connexes, Steam VR, Open VR  Modélisation de base : StellarX et outils connexes, comme DAZ Studio  Exploration de modèles 3D (assemblage, étiquetage) : EON Creator AVR  Vidéo 360 à embranchements multiples : InstaVR.com. Viar360.com  Photo immersive : Panorama photo stitching, PTGui, etc.  Banques de modèles 3d de base, ou avec différents niveaux de modélisation Unity Asset Store  Réalité augmentée : iOs Arkit SDK; Vuforia plugin Unity
  • 53. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Pistes d’équipement  Appareil photo de qualité  Caméra vidéo 360 (ou ensemble de)  Lidar, scan laser  Caméra profondeur  Combinaisons de dispositifs en studios professionnels
  • 55. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Utilisations pertinentes les plus accessibles court terme et petit budget  Photos immersives (StreetView/Google Earth), Google expeditions  Scénarios vidéo 360 à embranchements  Dessin et design 3d (Google Tilt Brush, etc.)  Applications de modèles existants (ex.: Anatomie « 3D organon anatomy VR)  Visualisation de modèles 3D créés par étudiants (Unity et autre)  Familiarisation avec la technologie et réflexion, bac à sable et projets pilotes de recherche/développement
  • 56. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Défi technopédagogique  Mettre la technologie au service de la pédagogie et non l’inverse 1. partir d’une vision claire de notre référentiel de compétences 2. réfléchir à notre ingénierie pédagogique 3. aller chercher les scénarios pédagogiques et outils technologiques appropriés 1. Mettre le logiciel au service du scénario pédagogique d’abord commencer par identifier le contenu/logiciel/application qui permet le scénario pédagogique souhaité 2. Choisir l’appareillage en fonction du logiciel/application identifié Acquérir l’équipement qui est compatible avec l’application permettant le scénario pédagogique identifié
  • 57. Alex.Boudreau@USherbrooke.ca Pôle d’innovation technopédagogique Faculté d’éducation Merci! Alex Boudreau Conseiller technopédagogique Pôle d’innovation technopédagogique – www.usherbrooke.ca/poleduc/ Faculté d'éducation, Université de Sherbrooke Alex.Boudreau@USherbrooke.ca 819 821-8000 poste 62020 Présentation longue donnée au Mois de la pédagogie universitaire de l’UdeS : Voici le lien vers la vidéo de la présentation : http://mpu.evenement.usherbrooke.ca/2018/evenement/realite-virtuelle-en- formation-potentiels-pedagogiques-et-enjeux/ Le lien vers diaporama en version étendue, pour lequel les hyperliens d’exemples devraient être fonctionnels : https://www.slideshare.net/pole_education/pres-mpu-4-avril-2018-rv- formation-alex-boudreau-2018-0401-partage