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Réalité virtuelle
État des lieux 2019
vu par des ingénieures pédagogiques
Audrey Rousseau et Morgana Durak
MASTER 2 IPFA
2018 - 2019
SOMMAIRE
Introduction 2
Une proposition de définition 3
La réalité virtuelle n’est pas née il y a 5 ans 4
Réalité virtuelle : outil de formation ? 6
Cas d’usage en formation 6
La position du formateur et du savoir 8
La réalité virtuelle peut-elle aider à l’apprentissage ? 9
Usages et enjeux sociétaux et financiers 10
Différents usages pour différentes technologies 10
Réalité virtuelle, petit ou grand marché 14
La VR en formation dans une grande entreprise 15
Un exemple chez Enedis 15
Le projet EMILY : (Environnement iMmersif Intervention LinkY) 16
Le projet COLVIR : (Colonnes Virtuelles ) 16
Le projet VRFORM 17
Conclusion 17
Bibliographie 20
Annexes 21
1
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Introduction
Aujourd’hui, nous vivons dans une ère d’innovation numérique et de technologies
nouvelles. La réalité virtuelle se déploie dans de nombreux domaines. Le monde de la
formation n’échappe pas à ce nouveau mode de fonctionnement, et des méthodes ou outils
originaux, toujours plus perfectionnés et réalistes, sont en phase de vouloir révolutionner les
modes d’apprentissage.
Les technologies des environnements virtuels (réalité virtuelle, augmentée, 3D,…) ne cessent
d’offrir de nouveaux outils pour mieux comprendre les systèmes complexes qui nous
entourent dans tous les domaines, notamment dans les activités industrielles. La montée en
puissance des réseaux de communication, la large diffusion des tablettes et des téléphones
portables de dernière génération, permettent d’appréhender l’apprentissage sur de nouveaux
supports avec de nouvelles méthodes pédagogiques. En pratique, un utilisateur, ou un groupe
d’utilisateurs, peut s’immerger dans un environnement virtuel via un outil de visualisation
adapté au contexte pédagogique comme un écran d’ordinateur, un écran de projection ou un
casque de réalité virtuelle.
Il y a quatorze ans, Pierre Pastré (2005) dirigeait un ouvrage collectif intitulé “Apprendre par
la simulation, de l’analyse du travail aux apprentissages professionnels”. Ce livre faisait le
choix de se focaliser principalement sur les situations de formation telles qu’elles étaient
vécues à partir de recherches relevant de la didactique de la formation professionnelle. Cet
ouvrage de référence a de nombreuses fois été réédité ce qui montre l’intérêt soutenu pour
cette thématique. Ceci n’est pas très étonnant compte tenu d’une part des mutations
technologiques et du développement actuel des artefacts numériques destinés à la simulation,
et d’autre part du fait que la simulation semble être une réponse à la demande croissante
d’opérationnalité, voire d’employabilité, des personnes en sortie de formation.
Dans cet article, nous traiterons de la réalité virtuelle et des notions d’haptique et de
kinesthésique à travers une définition de l’outil et dispositif étudié, nous nous pencherons sur
l’historique et le contexte de cette technologie que l’on entend parfois les médias décrire
comme nouvelle. Nous établirons ou confronterons certaines idées reçues sur la réalité
virtuelle grâce aux connaissances scientifiques établies et en perspective dans le champ de la
formation des adultes.
Nous allons vous présenter un panorama des usages et des enjeux sociétaux et financiers et
enfin un exemple de l’utilisation de la réalité en entreprise à but de formation.
Pour conclure, nous poserons notre avis en tant qu’ingénieur pédagogique sur l’utilisation de
cette technologie et nous tenterons de porter un regard sur le futur de la réalité virtuelle.
Nous souhaitons remercier Mr Patrice Abolin (Orange), Mr Loïc Tournedouet (AFPA) , Mr
Christophe Rousseau (Connexence) pour leurs disponibilités dans notre recherche.
2
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
I. Une proposition de définition
La réalité virtuelle se développant de façon exponentielle, ses définitions sont elles-mêmes
multiples et mouvantes.
L'expression même de « réalité virtuelle », qui associe deux termes en apparence
contradictoires, peut prêter à confusion.
Certains préfèrent parler « d’environnements virtuels », de « Mondes virtuels », de
«Simulations temps réel », ou de virtuel tout court.
Quel que soit le choix terminologique, ce champ d'investigation peut être défini par trois
critères : l'immersion, pour traduire la sensation d'être dans l'espace tridimensionnel de
l'image ; l'interactivité, pour qualifier la possibilité de se déplacer dans cet espace et d'en
manipuler les objets ; le temps réel, grâce auquel le « visiteur » de cet espace perçoit
immédiatement, comme dans le réel, les modifications résultant de ses actions.
Howard Rheingold, dans son ouvrage la Réalité virtuelle (1993), définit le monde virtuel
comme un monde calculé par « un ordinateur que l'on commande, non pas en écrivant des
programmes, mais par des gestes naturels, en le parcourant, en l'explorant du regard et en
utilisant les mains pour manipuler les objets qu'il contient ».
Une autre de ses définitions est : « l’ensemble des techniques et systèmes qui procurent à
l’homme le sentiment de pénétrer dans des univers synthétiques […] », de « plonger dans un
monde virtuel englobant [où il] pourra promener son regard […] s’y déplacer et interagir »
(Conseil Supérieur de l’Audiovisuel, 2016).
Mais aussi défini comme : “l'ensemble des techniques de communication homme-machine
consistant à immerger à l'aide de dispositifs d'entrée/sortie particuliers, une personne dans
un univers sensoriel de synthèse recalculé en temps réel (images, son, sensations tactiles...)”1
Aujourd’hui, la réalité virtuelle, en plus d'une simple représentation visuelle du réel, est un
espace dans lequel on peut interagir, dans des domaines d'applications très variés à l’aide
d’objets tels que les gants de données, des exosquelettes et diverses autres interfaces
(joysticks, souris, baguettes et poignées à capteurs).
Pour améliorer les sensations, deux notions, le ​retour tactile ​et le retour de force​, sont
développées et mis en avant.
Le terme d’haptique qui, « se dit de ce qui réfère à la sensibilité tactile en l'absence de vision »
(Wikipédia), et le terme kinesthésique « se rapporte à la perception consciente de la position
ou des mouvements des différentes parties du corps » (Larousse) prennent alors tout leur
sens.
Cette perception peut s’améliorer par des recherches techniques. Les travaux des écoles
polytechniques fédérales de Zurich et Lausanne ont mis au point un gant fin et très léger qui,
assurent-ils, procure un retour d'effet « extrêmement réaliste ». Baptisé ​DextrES​, le gant en
question ne fait que deux millimètres d'épaisseur et pèse 8 grammes par doigt. Pourtant, il
est capable de produire une force de retenue de 40 ​Newtons sur chaque doigt​.​L'EPFL évoque
1
http://www.futura-sciences.com/news-vers-premier-doigt-articiel-sensoriel_10171.php
3
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
également la formation des chirurgiens et indique qu'elle prévoit d'utiliser du tissu
conducteur pour pouvoir reproduire le système sur d'autres parties du corps.
Le besoin du contact haptique concorde avec le mouvement pragmatique comme expliqué
dans le concept du “ learning by doing” (J. Dewey, 1912).La pédagogie active a pour objectif
de rendre l’apprenant acteur de son propre apprentissage, afin qu’il construise ses
compétences dans des situations réelles ou proches de la réalité.
La réalité virtuelle peut agir sur quatre domaines :
- La représentation :
la réalité virtuelle permet de représenter et de visualiser, interactivement et en trois
dimensions, des environnements disparus, dégradés, inaccessibles, ou des environnements
futurs. Domaines concernés : civilisations, patrimoine, linguistique...
- L'expérimentation :
en permettant d'interagir en temps réel avec un monde numérique 3D, la réalité virtuelle
offre de nouvelles perspectives d'expérimentations dans des environnements de plus en plus
proches du réel et en même temps parfaitement contrôlables. Domaines concernés : santé,
neuropsychologie, psychologie, activités physiques et sportives...
- La création et le développement d’outils :
les informaticiens créent et testent des applications concernant les méthodes de navigation
en monde virtuel, de restitution de la réalité. Domaine concerné : informatique.
- La Formation (axe en émergence) :
par la représentation de la connaissance, par les diverses possibilités d'expérimentation, la
réalité virtuelle est un formidable outil de formation. Domaines concernés : sciences du
langage, médecine, informatique (serious game, simulation...).
L'ordinateur qui permet de simuler l'environnement virtuel dispose également d'une
évaluation des forces d'interaction entre les objets de cet environnement et peut adapter le
rendu en fonction des données de l’opérateur ce qui ouvre l’avenir sur de nouvelles
perspectives. Mais avant de parler de l’avenir, nous commencerons par retracer l'apparition
de la réalité virtuelle.
II. La réalité virtuelle n’est pas née il y a 5 ans
Les premières expériences connues sur la réalité virtuelle sont faites dans le domaine de
l’aéronautique, notamment avec le simulateur de vol Link Trainer produit par Edwin Link
dès 1929. Ce simulateur permet, durant la Seconde Guerre Mondiale, aux pilotes anglais de se
former au pilotage d’avions américains ( Military History Now.com, 2016).
En 1962, Morton Heilig crée le premier cinéma immersif « le Sensorama ». Il s’agit d’un
cinéma individuel qui a la particularité de proposer une immersion dans le film en exploitant
plusieurs de nos sens grâce à l’utilisation de ventilateurs et un siège vibrant.
4
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Nous pouvons voir que dès le début de ces expériences de réalité simulées, il semblait déjà
important de mettre l’utilisateur dans des conditions que les créateurs voulaient au plus
proche du réel.
Ce qui déjà nous questionne, quel est l'intérêt de mettre l’utilisateur face à son réalisme, dans
son réel ?
Quel but a le créateur d'un environnement simulé ? Faut-il s’approcher du réel ou rester à
une simulation quasi concrète ?
Nous aborderons ces questions dans la troisième partie de ce dossier.
Quelques années plus tard, Ivan Sutherland met au point un casque de réalité virtuelle, qui
permet désormais de pénétrer « dans » l'image. A cause de son poids, ce casque doit être
soutenu par un bras mécanique d’où le nom d’ « Épée de Damoclès ».
Casque surnommé “ Épée de Damoclès
A la fin des années 80, c'est une société américaine qui est la première à commercialiser un
gant de données, le « DataGlove » qui permet à l'utilisateur de pouvoir prendre, déplacer et
manipuler des objets virtuels.
En 1989, EyePhone, le premier casque de réalité virtuelle commercial, est disponible pour
10.000€.
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Ces inventions peuvent être exploitées par l’armée avec la NASA mais elles influencent
également les domaines du cinéma et des jeux vidéo dont l’esthétisme et le design sont encore
peu développés.
Les années 90 voient se succéder des tests et des expérimentations qui aboutissent à des
inventions ou dispositifs qui ne reçoivent pas le succès escompté.
Dans un vieil exemplaire du magazine​ Actuel​, daté de novembre 1990, un article est consacré
à l’arrivée imminente de la réalité virtuelle (Cf. annexe 1). La réalité virtuelle ou VR est très
questionnante et ne semble pas faire l’unanimité à savoir si elle est porteuse d’espoir ou de
sombres desseins.
Par la suite, d'autres gants, comme le « CyberGlove », sont créés avec un dispositif de type
exosquelette placé sur l'extérieur de la main, et de nombreux capteurs permettant des
mesures plus précises et fiables.
Ces dernières années, la technologie a fait d’immenses progrès et semble mieux acceptée par
la population. Ces dispositifs se démocratisent et envahissent les habitations grâce aux
consoles de salon ou sur ordinateur.
Des produits qui avaient fait un flop dans les années 2000, telles que les lunettes Google
Glass, prévoient leur réapparition cette année. Une invention, comme le « cyberglove » en
est déjà à sa version 3 ou encore plus récemment les « HaptX Gloves » qui simule le toucher
avec un retour de force et une préhension des objets très précise​. ​(Cf. annexe 2)​.
« Les acteurs principaux du marché de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle sont les
géants du numérique qui peuvent se permettre de faire de la recherche et de produire dans le
même temps, c’est-à-dire Facebook, Amazon, Google, HTC, Samsung, Microsoft et Sony »
(Reuters, 2017).
Les domaines d’utilisation sont nombreux et variés (jeux vidéo, immobilier, sport, médecine,
grande distribution…).
La formation n’échappe pas à cette évolution et se voit enrichie de nouvelles technologies
mais que peuvent-elles réellement apporter pour l’apprentissage des individus ?
III. Réalité virtuelle : outil de formation ?
La réalité virtuelle semble devenue un outil aux applications multiples tant les possibilités
sont présentées comme infinies.
Cas d’usage en formation
De grands groupes, tel que le géant américain Walmart utilise ce ​type d’outil en interne pour
former leurs salariés, notamment ceux du service client, à des situations difficiles à
reproduire dans la réalité, comme la journée du Black Friday, telle que le Pavillon l'a présenté
en novembre 2018.
Wallmart, premier employeur mondial, envisage de mettre des casques de réalité virtuelle
Oculus Go dans 47000 point de vente au USA. Ces casques seront en “ libre accès ” avec la
possibilité aux “ apprenants” de parcourir l’un des 45 programmes mis à leur disposition.
VR chez Wallmart
6
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
En France, le groupe Thales, a recours à un outil qui simule la maintenance d’une armoire
électrique grâce à des casques de réalité qui permettent une parfaite interactivité de
l’opérateur grâce aux contrôleurs, en temps réel.
D’autres groupes, comme le groupe de recrutement Manpower, ont, quant à eux, misé sur
l’immersion qui reproduit les conditions du terrain, comme outil de prévention des risques
sur les chantiers, en simulant des accidents graves.
D’autres encore, comme la société Mimbus fondée en 2011, créent des simulateurs de
conduite d’engins de chantier et de levage développé ou de peinture automobile pour limiter
les risques d’accident.La réalité virtuelle dans la formation débute et ne fait que se
développer. Nous avons pu voir à travers ces quelques exemples que la réalité virtuelle offre
une multitude de scénarios et il semblerait une infinité de possibilités.
Cela permettrait de gagner un temps précieux dans la formation mais aussi de simuler des
situations complexes à mettre en œuvre dans la réalité et surtout dans ce cas l’erreur est
possible et réajustable sans danger pour l’apprenant, telle qu’une décharge de 24000W ou
une mauvaise manipulation du réacteur nucléaire.Cet outil permet de compléter voire
remplacer un plateau technique réel existant. L’aspect ludique et la prise en main aisée de
l’outil pourrait accélérer les formations selon des retours d’expérience de l’entreprise Orange.
Il faut aussi noter que la qualité des images et des scénarios, la prise en main d’outils
perfectionnés (manettes, casques…) favorisent une immersion virtuelle très proche de la
réalité avec des retours haptiques et kinesthésiques fiables et de qualité suivant la technologie
employée.
Aujourd’hui, il est possible d’avoir “des espaces virtuels accessibles à plusieurs qui permettent
aux apprenants d’échanger sur leurs découvertes et d’exprimer leurs différents niveaux de
compréhension en temps réel”, (propos de Patrice Abolin, Business Developper Service
Numériques, ORANGE). Cet espace collaboratif viendrait créer un échange où des savoirs
expérientiels communs se partageraient entre les individus.
Tel que le signale Onyesolu en 2013 dans “instructivism to Socio-Constructivism through
Virtual Reality”, cette notion d’acquisition de savoirs collectifs fait référence aux approches
socio-constructiviste de Lev Vygotsky et socio-cognitiviste d’Albert Bandura” (Onyesolu et al.,
2013).
“Les méthodes formelles d’ingénierie ont été développées depuis la fin des années 1990. Les
méthodes actuelles se répartissent aujourd’hui en deux groupes : 1) des méthodes de
conception de l’action de formation ; 2) des méthodes d’opérationnalisation de l’action de
formation, permettant la traduction en langage machine d’éléments définissant l’action de
formation (actions, acteurs, ressources…). Parmi les méthodes de conception de l’action de
formation, nous pouvons citer MISA, LDL et ISiS. MISA (Méthode d’Ingénierie d’un Système
d’Apprentissage) résulte des travaux du LICEF, le laboratoire de la Télé-Université du
Québec (TELUQ). Elle se présente sous forme de documents formalisant quatre domaines
(les connaissances à acquérir, la pédagogie, les médias et supports, la planification) pour
chacune des cinq étapes (analyse du besoin et conception préliminaire, conception de
l’architecture, conception des supports, réalisation des supports, préparation de la mise en
place). LDL (Learning Design Language) a été développé à l’Université de Savoie, en réaction
aux plates-formes centrées sur la gestion de contenu, pour permettre de décrire et concevoir
des situations d’apprentissage collaboratif. ” (Joanna Taoum, Ronan Querrec, Julien Saunier,
Bernard Blandin. EAST : Environnements d’Apprentissage Scientifiques et Techniques. Les
journées de l’AFRV 2015).
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
La position du formateur et du savoir
Le formateur peut grâce à l’outil de réalité virtuelle, adapter certains paramètres en fonction
de l'avancement du parcours de formation de chaque apprenant et tenter de l’accompagner
vers une progression optimale. Nous avons pu observer une formation en live, et plusieurs
points nous laisse à penser que le dispositif permettait une progression personnalisée et
optimale, le formateur pouvait programmer les difficultés que l’apprenant allait rencontrer
durant l'expérience dans le casque de réalité virtuelle. Le retour qui s’affichait pour le
formateur durant l’expérience lui permettait de voir en direct la progression et la réalisation
ou non de micro tâches prévues dans la procédure à exécuter dans l’expérience.
1) Le savoir doit être visible
La production de contenus de formation pour la réalité virtuelle oblige à numériser les
savoirs et permet de rapprocher les techniques métiers et les pédagogues car un
environnement de réalité virtuelle ne saurait être formateur juste parce qu’il est conçu par un
expert unity.
La réalité virtuelle oblige la numérisation et rend donc obligatoire la mise en lumière des
connaissances. Il est nécessaire de pouvoir expliquer à un technicien quel objet mettre en
dimension 3 D, quelle procédure l’expérience doit simuler. La construction d’un univers en
3D nécessite beaucoup de précision fine sur la construction du décor par exemple et la
création du parcours pédagogique de l’apprenant au sens déplacement dans l’univers 3D et
succession d’activités pédagogiques. Il faut nécessairement imaginer les différentes voies que
pourraient emprunter les apprenants, il est donc obligatoire de pouvoir décrire notre
intention pédagogique car l’univers une fois créé ne permet pas l’improvisation comme une
salle de cours le pourrait.
2) L’activité en VR
L’utilisation de la réalité virtuelle pourrait aussi permettre d’analyser les réalisations de
l’individu en temps réel, de produire une formation individualisée, de limiter les risques
d’accidents et de détérioration du matériel.
Certaines formations techniques, comme la coupe de bois expérimentée dans une formation à
l’AFPA, ​formation VR AFPA​, comme nous l’a rapporté Loïc Tournedouet, (Directeur
stratégie digitale et communication de l’ingénierie à l’AFPA), montrent que les apprenants
ont besoin de ressentir les sensations nécessaires pour adopter le bon geste, ce geste étant
technique et contextuel à la matière du bois, au poids de la machine.
Les notions d’haptique et de kinesthésique sont alors obligatoirement associées pour un
rendu le plus proche possible de la réalité du terrain.
Ce qui est à retenir est « qu’un environnement de simulation est par exemple tout à fait
approprié dans un contexte pédagogique promouvant l’apprentissage par la découverte »
(apprendre avec le numérique, Amadieu et Tricot), mais qu’il ne fait pas tout.
Ce n’est pas l’outil qui permet d’être capacitant mais la combinaison de son mode
d’utilisation, des ressources utilisables, de la situation et du contexte.
8
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Avant toute formation en réalité virtuelle, il convient de s’assurer de la qualité des moyens
techniques et des conditions d’apprentissage nécessaires pour que ces situations
pédagogiques deviennent apprenantes. En somme il convient de penser non pas la formation
en réalité virtuelle comme une formation établie mais plutôt de réfléchir au contexte où cette
formation doit être réalisée.
Lors d’une observation de formation en réalité virtuelle avec le casque HTC VIVE, nous avons
pu constater que le temps d’ installation de l’environnement, c’est à dire du calibrage du sol,
du réglage et de l'installation des stations de base, pouvait prendre jusqu'à 30 min, dans le
contexte d’ un formateur qui a été formé à l’utilisation du matériel précédemment, qui a déjà
utilisé 4 fois le casque de VR en autonomie et dans un espace non spécifique à la réalité
virtuelle. Ce temps est à inclure dans le temps de formation. Nous reviendrons à ce sujet dans
la partie 5.
La réalité virtuelle peut-elle aider à l’apprentissage ?
Premièrement, nous pensons à l’apprentissage en milieu protégé qui donne le droit à l’erreur,
la réalité virtuelle par la simulation qu'elle crée éloigne l’apprenant du problème de
détérioration ou de sentiment d’échec réel, « l’Apprentissage Organisationnel » utilise2
l’erreur comme levier de progrès. Cette discipline envisage l’apprentissage comme une
résolution de problèmes. Il convient ainsi de détecter l’écart entre ce que nous attendons
d’une action et ce qui se produit effectivement une fois l’action engagée et d’apporter une
correction.
Dans un univers de réalité virtuelle, l’apprenant se déplace temporairement dans un territoire
virtuel et neutre, pour pouvoir se permettre de s’exposer à l’erreur sans prendre des risques
ou perdre la face (dans le jeu rien n’est grave).
Si corriger l’erreur est une manière de développer de nouvelles compétences, fonctionner de
façon compétente suppose qu’on ait à la fois les compétences et les croyances relatives à sa
propre efficacité ; seulement cet état permet d’utiliser les compétences de manière effective.
La VR permet d’expérimenter une grande variété de situations parfois rares, de retenir
l’information par la répétition et la mise en pratique dans un univers qui cherche à simuler la
réalité.
La simulation est aussi une question de « situation ». Tout d’abord la situation de simulation
peut être comprise comme un contexte présentant une analogie avec la situation authentique.
Le caractère quasi authentique de la simulation devient même un critère de qualité lorsqu’on
parle de simulateurs « haute-fidélité » ou « pleine échelle ». Mais la simulation a la
particularité de pouvoir jouer avec l’analogie à la réalité. Elle permet au formateur de choisir
les situations qui l’intéressent d’un point de vue didactique. Du point de vue de la personne
qui se forme, la situation peut aussi être définie comme ce qui est vécu dans le milieu où se
forge son expérience (Audran, 2010). La situation ainsi considérée est donc alors subjective et
dépend à la fois de l’interprétation des évènements vécus, des émotions engendrées, des
sensations éprouvées. La situation affecte alors bien plus que des processus intellectuels, c’est
l’être tout entier qui est « immergé » et qui peut parfois être même submergé et désorienté.
On le voit, en simulation, le degré d’authenticité peut aussi faire l’objet d’une certaine
progressivité pour que la formation puisse opérer. Cela permet aussi de mesurer l’importance
formative de ce qui se passe en dehors de la situation proprement dite (débriefing, prise de
2
​Argyris, C., Schön, Donald A. (2001). ​Apprentissage organisationnel: Théorie, méthode, pratique​.
Louvain-la-Neuve, Belgique: De Boeck Supérieur. doi:10.3917/dbu.argyr.2001.01.
9
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
recul, réflexivité) quand ce qui a été vécu peut être analysé, décortiqué, discuté et reconsidéré
a posteriori.
Elle donne l’occasion d’utiliser de nouveaux matériels, les apprenants peuvent apprendre un
geste simple ou complexe, observer et analyser leurs propres performances et comportements
et leurs interactions avec les autres ( dans le cas d’univers virtuel collectif encore rare).
Les dispositifs de formation par la VR sont fréquemment utilisés avec une personne dans la
réalité virtuelle et le reste du groupe qui visionne l’expérience sur grand écran dans la même
salle, ce qui peut selon le scénario choisi permettre d’apprendre à travailler en équipe lorsque
un ou une apprenante doit guider ou faire le feed-back de l’expérience dont il est témoin.
Il reste tout de même ​des freins à l’utilisation de la réalité virtuelle, tels que le rappellent
Grieu, Lecroq, Galinho et Boukachour dans leur article Environnements Industriels
Virtualisés et Processus d’Apprentissage (2016) :
- la modélisation “ad hoc” d’objets en 3D reste une activité très chronophage,
- les casques d’immersion proposés actuellement sont encore lourds et peuvent
provoquer des nausées,
- le choix et la conception des interfaces permettant les interactions demeurent des
verrous technologiques à lever,
- le manque de maturité d’un apprenant peut engendrer une confusion entre virtualité
et réalité.
Il existe aussi une partie des apprenants qui ne peuvent expérimenter la VR car ils peuvent
souffrir de “la cybercinétose, le mal lié aux casques de réalité virtuelle”. Comme nous l'a
rapporté Christophe Rousseau , concepteur québecois de dispositif de formation en réalité
virtuelle, qui considère que 10 à 20 % des apprenants rencontrés depuis l’utilisation des
casques VR souffrent de ce mal qui provoque des étourdissements, des maux de têtes et un
sentiment de claustrophobie.
Nous pouvons voir dernièrement une avancée dans la prise en compte de ce trouble, tel qu’en
témoigne le prix remporté en 2019 par les “Boarding Ring” au Awards Laval Virtual, des
lunettes qui permettent au cerveau de donner la priorité à l‘oreille interne en créant un
équilibre entre la vue et les perceptions internes. Ce dispositif constitué de quatre verres de
lunettes sur la même monture avec un liquide qui fonctionne comme un stabilisateur de
niveau. Nous pensons que ces innovations techniques peuvent aider à intégrer tous les
apprenants.
Mais bien que cette difficulté qui créait une barrière à l’utilisation est en passe d’être résolue,
il faut se poser la question de la pertinence de l’usage de la réalité virtuelle avant de déclarer
qu’il s'agit du nouvel eldorado de la formation.
IV. Usages et enjeux sociétaux et financiers
Différents usages pour différentes technologies
Le dispositif “berne” presque le cerveau et nous plonge dans un monde à part où il est
possible d’expérimenter une multitude de choses en fonction du programme lancé. Différents
modèles de casques VR existent, même si le principe reste le même.
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Nom HTC VIVE PRO HTC Vive Oculus Rift Oculus GO PlayStation
VR
Écran Double Amoled
3,5" de diagonale
OLED OLED LCD OLED
Définition 2880 x 1600 2160 x 1200 2160 x 1200 2 560 x 1440 1920 x 1080
Rafraîchisse
ment
90 Hz 90 Hz 90 Hz Jusqu’à 72 Hz 120 Hz
Angle de vue 110 degrés 110 degrés 110 degrés Snapdragon
821, 3 go de
RAM
100 degrés
Aire de jeu Spatialisation 3D 4,5 m x 4,5 m 1,5 m x 3 m 4,5 m x 4,5 m 1,5 m x 3 m
Audio Oui Casque nécessaire Oui Inclus Oui
Micro oui Oui Oui 2 600 mAh Oui
Manettes SteamVR
Controller
SteamVR
Controller
Xbox One /
Oculus touch
Oculus Go
Controller
PlayStation
Move, Dual
Shock 4
Capteurs Accéléromètre,
gyroscope, capteur
de position par
laser, caméra
faciale
Accéléromètre,
gyroscope,
capteur de
position par laser,
caméra faciale
Accéléromètre,
gyroscope,
magnétomètre
, capteur de
position
Accéléromètre,
gyroscope,
capteur de
proximité
Accéléromètre,
gyroscope,
système Eye
Tracking de
PlayStation
Connectivité USB - C 3.0, DP
1.2, Bluetooth
HDMI, USB 2.0,
USB 3.0
HDMI, USB
2.0, USB 3.0
Micro-USB,
jack
nc
Tableau 1 : comparatif des différents casques de réalité virtuelle les + vendus aujourd’hui
Source : AFRV 12 janvier 2019
Du côté technique, nous observons l’écran à travers des lentilles et, selon le modèle, le calcul
est réalisé soit par une machine dédiée à cette tâche, soit par le casque que nous portons.
Différents modèles sont aujourd’hui disponibles tels que signalés sur le site
“réalitévirtuelle.com”:
Les casques VR compatibles avec un PC​. Ce sont les casques VR qui offrent aujourd’hui la
meilleure immersion, mais ils sont aussi plus chers et nécessitent un PC VR Ready,
c’est-à-dire compatible avec les casques VR (en d’autres termes, ils doivent posséder des
caractéristiques particulières).
Les casques VR compatibles avec un smartphone​. Ces casques VR offrent une immersion
d’un peu moins bonne qualité que les casques VR précédents car il y a une interaction plus
faible qu’avec les casques VR PC. Néanmoins, ils sont souvent plus accessibles en termes de
prix, plus mobiles (c’est-à-dire facilement transportables) et constitueront une bonne
première expérience VR.
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Les casques VR autonomes. C’est la prochaine génération de casques VR qui va réellement
compter. Ce sont des casques VR qui vont arriver sur le marché en 2019. Ils vont posséder les
avantages des casques VR PC et ceux des casques VR mobiles. Néanmoins, ils vont dans un
premier temps rester encore assez chers et ce ne sera pas forcément le premier type de casque
VR que vous pourrez vous permettre d’acheter.
Pour l’actualisation la plus précise, merci de regarder ce journal effectué le 30 mai 2019.
Journal de la réalité virtuelle du 30 mai 2019
Dans un registre plus orienté ressources humaines, Pôle emploi déploie en ce moment des
dispositifs en réalité virtuelle afin de faire tester des métiers grâce à l’immersion. Le but est
ici de présenter des métiers et limiter la perte de temps. Équipé d’un casque VR, de manettes
et d’écouteurs, l’utilisateur se voit immerger sur le lieu de travail. Il peut alors découvrir de
nouveau métiers et éventuellement savoir si le type de poste lui convient. C’est un vrai gain de
temps dans l’orientation des demandeurs d’emplois (source : réalité virtuelle.com)
Nous pouvons remarquer aussi l’expérience menée par le laboratoire de Stanford.
Dans cette expérience de réalité virtuelle immersive du Virtual Human Interaction Lab de
l’Université de Stanford, il s’agit de passer des jours dans la vie de quelqu’un qui ne peut plus
se permettre d’avoir une maison. Dans le cadre de la recherche, Fernanda Herrera, avec
Jamil Zaki, chercheur en psychologie de Stanford, Bailenson et Erika Weisz, étudiante
diplômée en psychologie, ont mené deux études de deux mois avec plus de 560 participants,
âgés de 15 à 88 ans et représentant au moins huit origines ethniques. La chercheuse Elise
Ogle était également co-auteure de l’article. ​Résultat test Stanford
Le but est d’interagir avec votre environnement pour tenter de sauver votre maison et de vous
protéger et de protéger vos biens tandis que vous marchez dans les chaussures d’un autre. Ils
ont noté un changement comportemental chez les sujets testés : le cerveau assimile les
expériences vr en expérience réelle. Selon la première étude, 82 % des participants à
l'expérience de VR ont signé une pétition en faveur du logement abordable, comparativement
à 67% des personnes qui ont lu un récit leur demandant d’imaginer qu’ils deviennent
sans-abri. ​ expérience VR Stanford Homeless
Ils déclarent également grâce à l’utilisation de la VR, un taux de mémorisation à 27 %
supérieur à court terme et à 33% à long terme.
On peut voir aussi de nombreuses utilisations de la VR dans un but de découverte tel que :
- Visite en réalité virtuelle de l’histoire de la musique
(JMS 2016, équipe Hybrid, Irisa et équipe-plateforme Immersia, Rennes, équipe "Arts :
pratiques et poétiques » de l’Université de Rennes 2)
- Installation artistique participative « la mer est mon miroir »
Elle met en place un système de réalité virtuelle contrôlé en temps-réel par l’imagerie
cérébrale, pour produire un océan virtuel reflétant les émotions du participant (Lab-STICC et
SPECULAIRE).
- Le projet Opera ID de Cristal combine réalité virtuelle et musique
Avec l’interaction avec un personnage virtuel chantant (recherche en captation de
mouvement et en informatique graphique). Projet similaire au Lab-STICC de Brest dans le
cadre des percussions corporelles.
Pour d’autres média à mi-chemin entre film et jeu vidéo, comme par exemple les films en
réalité virtuelle, il s’agit de laisser le spectateur explorer tout en le guidant pour qu’il puisse
découvrir la suite de l’intrigue. Ces nouveaux média s’appuient sur une recherche conjointe
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
en capture et analyse temps-réel de mouvements, compréhension des actions humaines
visuelles motrices et linguistiques, détection d’événements, interaction, synthèse d’images
temps réel et direction d’acteurs virtuels animés de manière procédurale.
Dans le domaine de la santé, les études menées auprès de patients en réalité virtuelle ont
pour objectif de mettre en évidence les capacités cognitives préservées et altérées et, le cas
échéant, de mieux caractériser les déficits cognitifs et leurs répercussions fonctionnelles, afin
d’envisager une prise en charge adaptée, (décrit par G.Lecouvey, J.Gonneaud, N.Legrand, G.
Rauchs, F.Eustache et B.Desgranges Université de Caen Normandie, Réalité virtuelle et
mémoire, Virtualia,2016).
On retrouve aussi une grande utilisation de la réalité virtuelle dans la médecine, des usages
existent, réellement exploités, dans le traitement des phobies. Non seulement les start-up qui
offrent des moyens techniques aux praticiens pullulent, mais les hôpitaux se sont penchés
très sérieusement et bien avant l’effet de mode sur ces technologies. Elles équipent
aujourd’hui des cabinets médicaux et des hôpitaux partout en France.
Dans le domaine de la recherche biologique, même avec un équipement scientifique
moderne, les biologistes ont peu de moyens de visualiser les molécules avec lesquelles ils
travaillent."Il est difficile de résoudre les structures protéiques" ​écrit Steve McCloskey​,
fondateur et PDG de ​Nanome​. "Un seul résidu égaré peut générer des problèmes et nuire aux
efforts de développement de médicaments. Une seule mutation peut causer des maladies
comme la drépanocytose."
Et la réalité virtuelle, s'avère un outil populaire parmi les scientifiques qui travaillent sur ce
sujet. Nanome fait partie d'un nombre croissant d'entreprises qui utilisent la réalité virtuelle
pour permettre aux scientifiques de visualiser, concevoir et manipuler des structures
moléculaires. Comme le dit le slogan d'une de ces entreprises, "C'est comme Minecraft, mais
pour la matière."Et l'idée fait son chemin dans des domaines de recherche comme la
recherche de nouveaux médicaments et la chimie. L'an dernier, une équipe basée au
Royaume-Uni et dirigée par David Glowacki de ​l'Université de Bristol a créé un
environnement virtuel pour simuler des structures moléculaires 3D.
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Réalité virtuelle, petit ou grand marché
D’après International Data Corp. (IDC)​, les dépenses totales dans la réalité augmentée et
virtuelle devraient passer de 9,1 milliards de dollars en 2017 à près de 160 milliards en 2021,
soit une croissance annuelle de 113,2% ! Un boom expliqué par les investissements massifs
des entreprises.
Graphique 1 : Evolution du marche-réalité-virtuelle avec revenus-mondiaux-par-segment
source “ statistica.com”
Malgré cela, comme l’’explique Romain Thomas, content manager de la société Homido, un
des plus gros distributeurs français de casques du marché. « On a toujours pensé que la VR
aurait du mal à s’installer, ou prendrait du temps. On a vu des estimations folles de sociétés
expertes qui annonçaient des milliards et des courbes de progression délirantes. Les
professionnels du secteur eux continuent à penser que c’est un marché de niche, qui mettra
du temps à grandir. »
Au 2e trimestre 2018, les livraisons de casques de réalité virtuelle ont plongé de 33,7%.
Ce qui ne veut pas dire que le marché est déjà mort. Il est en fait étonnamment vivace dans
certains secteurs qui ont su trouver un intérêt dans cette technologie. Dans l’éducation,
nombre d’initiatives sont menées pour offrir aux plus jeunes des expériences de pratique du
langage ou de voyage. Google est par exemple actif sur ce périmètre avec son Google
Expedition, programme de VR à destination des établissement scolaires.
Les derniers nés, les Vive Pro Eyes et Vive Cosmos
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La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
C'était attendu, HTC a bel et bien révélé de nouveaux casques Vive à l'occasion du CES
2019.Le premier est une déclinaison du ​Vive Pro : le Vive Pro Eye se veut haut de gamme et
vise plutôt les professionnels. Il introduit un système de suivi oculaire (eye tracking) qui
permet notamment de naviguer dans les menus simplement par le regard et donc de se
passer de contrôleur.
HTC met aussi en avant les possibilités de collecte des données de suivi du regard dans un
environnement de formation, puisque les entreprises et développeurs peuvent ainsi analyser
ce que regardent précisément les utilisateurs dans l'univers virtuel.
V. La VR en formation dans une grande entreprise
Un exemple chez Enedis
Pour compléter le dispositif de professionnalisation d’Enedis, le potentiel de la réalité
virtuelle (VR) a été identifié dès 2015 comme un sujet d’investigation.
La VR doit permettre :
- Reproduction de procédure / Sensibilisation / Mise en situation
- Visites virtuelles (endroit difficile d'accès)
- Simulation de conditions particulières (risques électriques, météo etc.)
- Environnement professionnel difficile à reproduire
- La simulation des vieilles installations
- Des sessions en présentiel / des évaluations
15
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
VR chez ENEDIS
Quatre projets de réalité virtuelle sont actuellement en cours de déploiement ou en phase de
test chez Enedis.
Le projet EMILY : ​(​E​nvironnement i​M​mersif ​I​ntervention ​L​ink​Y​)
Une solution de réalité virtuelle avec deux scénari pédagogiques à destination des
Techniciens Intervention Polyvalents (TIP).
EMILY concerne les interventions de remplacement de concentrateurs Linky et les activités
de consignation Basse Tension. Grâce à un casque de réalité virtuelle et des manettes, le
technicien s’approprie plus facilement lors d’un stage, l’enchaînement des gestes à réaliser.
La séquence de réalité virtuelle vient en complément de l’exercice pratique.
EMILY permet aussi de simuler des situations à risque si l’apprenant ne respecte pas la
procédure.
Projet EMILY
Le graphique ci-dessous nous montre bien le nombre d’acteurs nécessaire pour monter un
projet de réalité virtuelle en formation.
Le projet COLVIR : ​(Colonnes Virtuelles )
Le projet COLVIR permet aux techniciens de simuler deux procédures métiers : dépannage
circuit d’asservissement sur colonne électrique ancienne et réception sur colonne électrique
neuve.Les objectifs de ces deux environnements de formation sont d’exercer les techniciens
de manière récurrente sur les différents types de risques électriques rencontrés sur les
colonnes anciennes (mauvais câblages…) et de tester le respect d’une procédure sur les
colonnes neuves.
Le public visé est les techniciens d’intervention polyvalents soit plus de 1300 salariés au sein
de la direction régionale (DR) puis à termes les 30000 techniciens au niveau national (voire
les chargés de projets ingénierie en élargissant.Les modalités pédagogiques proposées se
basent sur une simulation d’intervention dans un environnement virtuel à l’instar d’une mise
en situation sur des installations pédagogiques réelles. Les objectifs pédagogiques peuvent
être différents suivants les populations (apprentissage, maintien de compétence, évaluation..)
. C’est ainsi un outil qui permet de travailler sur le comportement et la compréhension de
16
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
situations complexes et donc, notamment, d’agir sur l’accidentologie constatée lors du
déploiement du compteur linky.
Les compétences développées sont liées à une meilleure appréhension des risques électriques
spécifiques aux colonnes montantes et au bon respect des procédures techniques (PRDE).
Le projet est duplicable directement auprès de tous les centres de formation nationaux déjà
équipés en réalité virtuelle et très facilement auprès des DR qui le souhaitent moyennant un
budget (de quelques milliers d’euros environ en équipement).
Le projet VRFORM
Parmi les applications les plus récentes, le projet VR Form s’intéresse aux interventions chez
les clients. Ainsi, VR Form permet aux techniciens de se former à la pose d’un compteur
Linky chez un particulier. Développé en DR Bretagne avec la startup Rennaise FarSight, VR
Form a été testé par plus de 500 personnes.
Cette expérience de réalité virtuelle est associée avec de la reconnaissance vocale, la volonté
pédagogique est permettre à l’apprenant d’être dans les conditions les plus réalistes des
conditions de changement d’un compteur linky, avec les obstacles de l’environnement, tels
que l’interaction avec le / la cliente et son vocabulaire.
Ces différents projets montre une réelle volonté pour l’entreprise de créer des
environnements immersif innovant de formation, avec comme double objectif de former ses
collaborateurs aux conditions difficilement reproductibles et de permettre aux apprenants
d’être dans un environnement “ psychologique sécurisant car l’erreur est permise”.
Néanmoins, il reste des points d’attention à prendre en compte, la compétence technique que
ces environnements nécessite un service formation à faire appel à des entreprises externes,
d’ou l’attention particulière pour la création pédagogique et la MAJ des différents
environnements 3D.Deuxièmement, ce dispositif de formation s'inclut dans des parcours, ces
mêmes parcours sont pris en main par des formateurs techniques qu’il est nécessaire de
former et d’accompagner à l’usage, l’utilité et les caractéristiques techniques de l’utilisation
d’un casque et d'un environnement de réalité virtuelle.
17
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Conclusion
Ces sujets qui soulèvent des enjeux sociétaux, demandent une grande synergie des
recherches dans les domaines du traitement du signal et des images, de la vision par
ordinateur et de l’apprentissage, de l’IA (analyse et synthèse de comportements et des
expressions faciales), de l’informatique graphique, de la réalité virtuelle et augmentée et de
l’interaction homme machine
Dans une dynamique de préservation de nos ressources, la modélisation demandée par la
réalité virtuelle peut aussi participer à la conservation et la présentation au public du
patrimoine artistique.
Sous un angle plus technique, le suivi oculaire offre d'importantes possibilités d'optimisation
de performances (via un ​rendu fovéal​, par exemple, pour n'effectuer un rendu graphique en
pleine définition qu'à l'endroit où regarde vraiment l'utilisateur, laissant la périphérie moins
nette sans que ses yeux ne s'en rendent compte) et l'on espère donc voir cette technologie se
développer rapidement pour profiter d'une VR potentiellement moins gourmande en
ressources et donc plus fluide ou encore plus impressionnante sur le plan graphique.
Si, en effet, la téléportation appartient encore à l’univers de la science-fiction, aujourd’hui,
une centaine de plateformes dans le monde, comme la française Improov3, distribuée par
MiddleVR et conçue par CLARTE à Laval, propose déjà le concept de « présence à distance »
avec des salles de réunion virtuelles.
Pour Christophe Chartier, fondateur de VR-BNB, l’enjeu économique est simple : « En se
passant des maquettes physiques et en réduisant les temps de conception, clairement, on
gagne de l’agilité ! » Selon lui, cette immersion permet de mieux comprendre, mieux
concevoir à plusieurs. « On rend la co-conception possible », ajoute l’entrepreneur.
Concept encore plus futuriste : la première plateforme de meetings holographiques
développée par la Startup franco-belge Mimesys.
Pour Laurent Chrétien, directeur de Laval Virtual, « les notions de téléprésence, de
téléportation virtuelle, de travail collaboratif distant, sont un des grands défis actuels de la
VR avec des enjeux importants non seulement économiques mais aussi et surtout
environnementaux et sociologiques. »
Derrière cette forme de téléportation, ce sont les conditions de travail elles-mêmes qui
pourraient être revisitées de fond en comble et avec des répercussions économiques
conséquentes : immobilier et mobilier de bureaux chamboulés, une désaturation des
transports en commun et un télétravail qui n’en serait plus vraiment du fait d’une expérience
qui se rapprochera plus que jamais d’une présence réelle.
1) La réalité virtuelle et demain ?
Mais ce futur, déjà palpable, ne s’arrête pas à la seule question d’ une forme de téléportation
virtuelle. L’​intelligence artificiell​e, par exemple,avec sa puissance de calcul pourrait être un
accélérateur d’interaction possible dans un monde virtuelle.
Laissons-nous imaginer, une session de formation avec l’utilisation d’une pièce aux murs
recouverts d’écran qui projetterait une vision de l’imaginaire de l’apprenant qui construirait
18
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
son parcours de formation grâce à des calculs d’IA sur son début de parcours. Une forme de
réalité virtuelle individualisée progressive.
Récemment, des chercheurs australiens démontraient que le jeu vidéo modifie la structure du
cerveau. Alors, dans un univers constitué de mondes parallèles, la réalité virtuelle arrivera
sans aucun doute avec son lot de conséquences physiologiques, psychologiques et sociales.
2) Le virtuel, une réalité qui pourrait s’imposer
Reste que les casques de réalité virtuelle sont encore considérés comme peu ergonomique.
Encore inconfortables pour la majorité du parc en présence (volumineux, beaucoup de fils,
besoin de capteurs externes, etc.) et dotés d’une résolution trop faible pour toucher le réel de
près, la 3ème génération saura contourner tous ces écueils pour offrir une expérience
immersive des plus totales et sans coutures. Alors, tout comme l’ont fait l’ordinateur
personnel ou le téléphone portable devenu smartphone, ils s’imposeront sûrement dans notre
vie de tous les jours au gré des évolutions technologiques qui ne cessent de s’accélérer.
Plus fun, plus agréable et intuitive que les traditionnels clavier-souris, la réalité virtuelle
incarne d’ores et déjà un moyen différent, parfois ludique, d’apprendre, de travailler et de se
divertir. En seulement quelques années, les 4 à 8 heures quotidiennes que nous passons déjà
devant nos écrans, selon l’étude du cabinet eMarketer, pour notre vie sociale et
professionnelle, vont être rapidement absorbées par la réalité virtuelle. Une fois généralisée,
il est fort probable que nous ne pourrons plus nous en passer au risque de se couper de la
société et de l’économie à l’instar de la fracture numérique que nous constatons aujourd’hui
sur les territoires dépourvus de connexion internet et mobile.
Enfin, il paraît évident que de telles évolutions revêtent un enjeu macro-économique et
géopolitique notoire. Cela est d’autant plus important pour l’Europe quand on sait que la
bataille de l’intelligence artificielle est déjà en voie d’être remportée par la Chine suivie par les
Etats-Unis. Ces deux nations capteront d’ici 2030 environ 70% des retombées économiques
mondiales selon une étude récente publiée par PwC.
Il reste juste une possibilité , mais non des moindres, aux ingénieurs pédagogiques, avec leurs
“ sacs à dos professionnels” , d’aller à la rencontre de situations pédagogiques qui pourraient
se nourrir de ses possibles en réalité virtuelle, la dimension haptique et kinesthésique qui
commence à émerger dans plusieurs domaines pourraient permettre de repenser la
formation aux gestes métiers. La transition des gestes tel que la formation des “nez”
parfumeurs, des scaphandriers de l’océan arctique, des chirurgiens, ou des ouvriers et autres
besoins que le rapprochement tactile et sensitif de la réalité immersive fait immerger.
En formation, la question qui demeure quand on pense à l’avenir de la réalité virtuelle est la
place de l'apprenant dans ce système.
Si on réfléchit l’apprentissage comme l’acquisition de savoirs dans le but d’agir en
compétence dans une situation réelle et contextualisée, l’apprenant se situerait dans une
simulation que les évolutions techniques rendraient de plus en plus proche de la réalité.
On peut appréhender plusieurs effets majeurs de la réalité virtuelle sur l’apprentissage :
● la possibilité de création de contexte d'immersion au plus proche du réel
19
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
● le transfert de savoirs procéduraux et techniques avec une maîtrise de
l’environnement et du contexte
● la possibilité de se tromper, d’essai erreur libre , “on ne s'électrocute pas en VR”
(formateur Enedis)
Toutefois, si on cherche à créer des dispositifs qui permettent au delà d’une “simple”
acquisition de connaissance, de développer des capabilités professionnelles et personnelles
chez l’apprenant, nous restons limité comme tout acte de formation par la possibilité du
transfert en action.
Pour créer, imaginer, conceptualiser un transfert en action, nous devons connaître les
objectifs de formation, pédagogique et d’apprentissage en se basant sur l’activité à transférer,
sur les composantes de cette activité.
Or il est compliqué de saisir toutes les actions qui définissent l’activité, comme nous le
rappelle Yves Clot “ l’activité c’est ce qu’on cherche à faire sans succès et qui nous échappe, ce
qu’on s’interdit de faire, ce qu’on fait sans vouloir le faire, ce qu’on fait pour ne pas faire ce
qu’on nous demande de faire, autrement dit les activités suspendues, empêchées ou, au
contraire déplacées ” (Clot, 1999, p.119).
Nous devons rester prudent sur notre possibilité de créer un réel fidèle à l’activité, cela
nécessiterait une connaissance des peut-être, des manqués auxquels nous ne pouvons avoir
accès.
Cette prudence se base sur les connaissances que nous détenons aujourd’hui des possibilités
des technologies mais si l’on repart au début des années 1980, qui aurait pu dire que l’on
pourrait téléphoner en visio dans un tunnel sous le pacifique...
Alors finalement, dans le mouvement engendré par l’arrivée des data sciences, IA et Réalité
Augmentée, la réalité virtuelle, avec les notions haptique et kinesthésique qui ne cessent
d’évoluer, n’est-elle pas en train de révolutionner les méthodes d’apprentissage et de devenir
une ressource indispensable dans la pédagogie de demain ?
20
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Bibliographie
Ouvrages :
Amadieu F., Tricot A. (2014), Apprendre avec le numérique Mythes et réalités. Paris : Retz
Audran, J. (2016). Se former par la simulation, une pratique qui joue avec la réalité.
Recherche & formation, 82(2), 9-16.
Clot, Y. (2006). Clinique du travail et clinique de l'activité. Nouvelle revue de
psychosociologie, 1(1), 165-177.
Lallart, É., Voisin, C. & Jouvent, R. (2014). La réalité virtuelle : un outil de réalisme.
Psychologie Clinique, 37(1), 82-90. doi:10.1051/psyc/201437082.
Lecouvey, G., Gonneaud, J., Eustache, F. & Desgranges, B. (2012). Les apports de la réalité
virtuelle en neuropsychologie : l'exemple de la mémoire prospective. Revue de
neuropsychologie, volume 4(4), 267-276.
Onyesolu et al., (2013). Pedagogy: Instructivism to Socio-Constructivism through Virtual
Reality. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, Vol. 4, No. 9.
Reuters, (2017). Annual Report
Rheingold H. (1993)La Réalité virtuelle, Dunod.
Ronan Querrec. Apprentissage de procédures en environnements virtuels. Interface
homme-machine [cs.HC]. Université Européenne de Bretagne, 2010
Szilas, N. (2017). Vers les simulations sociales pédagogiques, et au-delà : du réel au virtuel,
du social au narratif. Raisons éducatives, 21(1), 113-128
Sites :
https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01760241/document
http://www.af-rv.fr/
http://vr.connexence.com/
https://www.realite-virtuelle.com/electrostimulation-vr-haptique-1804
https://www.realite-virtuelle.com/maestro-gants-haptiques-toucher-vr
https://www.artefacto-ar.com/realite-virtuelle/
http://www.t-immersion.com/
https://www.realite-virtuelle.com/lhistoire-realite-virtuelle
http://carnet2psycho.fr
http://Militaryhistorynow.com
https://www.industrie-techno.com/article/4-technos-pour-toucher-la-realite-virtuelle-du-bo
ut-des-doigts.54684
https://www.inria.fr/centre/rennes/innovation/multimedia
https://twitter.com/T4nG/status/1083415992154423296/photo/1
21
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Annexes
Annexe 1​ : Article, Actuel, novembre 1990
Annexe 2​ : Gant avec exosquelette
Annexe 3 ​: Infographie évolution AR/VR produite par International Data Corporation
(IDC) groupe mondial de conseil et d'études sur les marchés des technologies de
l'information
Annexe 4 ​: programme de formation à la découverte de la VR en formation chez ENEDIS
22
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Annexe 1
Article, Actuel, novembre 1990, la VR vue il y a 29 ans….
23
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Annexe 2
Gant HaptX Gloves : l’haptique, un but technologique de la réalité virtuelle
Au fil des années, les dispositifs haptiques au service de la réalité virtuelle se multiplient et se
perfectionnent. Si de nombreux systèmes permettent de percevoir les états de surface, les
textures, les formes ou encore la température d’un objet virtuel, l’enjeu actuel de ces solutions
consiste à manipuler les objets le plus précisément possible tout en conservant les sensations
tactiles.
La start-up américaine Haptx propose un kit de développement de gants haptiques pour la
réalité virtuelle. Avec six degrés de liberté par doigt, les HaptX Gloves permettent la
manipulation des objets à l’aide d’un système de retour de force ,plus de 17 newtons par
doigt, offert par une peau microfluidique de 1,5 millimètre d’épaisseur.
A cette perception kinesthésique s’ajoute la simulation du toucher grâce à 130 actionneurs
situés au bout des doigts. Un système de suivi magnétique des mouvements vient ajouter une
précision submillimétrique de déplacement des objets virtuels.
24
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Annexe 3
Infographie réalisé par le cabinet IDC sur les projections 2017_2022
25
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
26
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
Annexe 4
27
La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak

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Réalité virtuelle : état des lieux 2019

  • 1. Réalité virtuelle État des lieux 2019 vu par des ingénieures pédagogiques Audrey Rousseau et Morgana Durak MASTER 2 IPFA 2018 - 2019
  • 2. SOMMAIRE Introduction 2 Une proposition de définition 3 La réalité virtuelle n’est pas née il y a 5 ans 4 Réalité virtuelle : outil de formation ? 6 Cas d’usage en formation 6 La position du formateur et du savoir 8 La réalité virtuelle peut-elle aider à l’apprentissage ? 9 Usages et enjeux sociétaux et financiers 10 Différents usages pour différentes technologies 10 Réalité virtuelle, petit ou grand marché 14 La VR en formation dans une grande entreprise 15 Un exemple chez Enedis 15 Le projet EMILY : (Environnement iMmersif Intervention LinkY) 16 Le projet COLVIR : (Colonnes Virtuelles ) 16 Le projet VRFORM 17 Conclusion 17 Bibliographie 20 Annexes 21 1 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 3. Introduction Aujourd’hui, nous vivons dans une ère d’innovation numérique et de technologies nouvelles. La réalité virtuelle se déploie dans de nombreux domaines. Le monde de la formation n’échappe pas à ce nouveau mode de fonctionnement, et des méthodes ou outils originaux, toujours plus perfectionnés et réalistes, sont en phase de vouloir révolutionner les modes d’apprentissage. Les technologies des environnements virtuels (réalité virtuelle, augmentée, 3D,…) ne cessent d’offrir de nouveaux outils pour mieux comprendre les systèmes complexes qui nous entourent dans tous les domaines, notamment dans les activités industrielles. La montée en puissance des réseaux de communication, la large diffusion des tablettes et des téléphones portables de dernière génération, permettent d’appréhender l’apprentissage sur de nouveaux supports avec de nouvelles méthodes pédagogiques. En pratique, un utilisateur, ou un groupe d’utilisateurs, peut s’immerger dans un environnement virtuel via un outil de visualisation adapté au contexte pédagogique comme un écran d’ordinateur, un écran de projection ou un casque de réalité virtuelle. Il y a quatorze ans, Pierre Pastré (2005) dirigeait un ouvrage collectif intitulé “Apprendre par la simulation, de l’analyse du travail aux apprentissages professionnels”. Ce livre faisait le choix de se focaliser principalement sur les situations de formation telles qu’elles étaient vécues à partir de recherches relevant de la didactique de la formation professionnelle. Cet ouvrage de référence a de nombreuses fois été réédité ce qui montre l’intérêt soutenu pour cette thématique. Ceci n’est pas très étonnant compte tenu d’une part des mutations technologiques et du développement actuel des artefacts numériques destinés à la simulation, et d’autre part du fait que la simulation semble être une réponse à la demande croissante d’opérationnalité, voire d’employabilité, des personnes en sortie de formation. Dans cet article, nous traiterons de la réalité virtuelle et des notions d’haptique et de kinesthésique à travers une définition de l’outil et dispositif étudié, nous nous pencherons sur l’historique et le contexte de cette technologie que l’on entend parfois les médias décrire comme nouvelle. Nous établirons ou confronterons certaines idées reçues sur la réalité virtuelle grâce aux connaissances scientifiques établies et en perspective dans le champ de la formation des adultes. Nous allons vous présenter un panorama des usages et des enjeux sociétaux et financiers et enfin un exemple de l’utilisation de la réalité en entreprise à but de formation. Pour conclure, nous poserons notre avis en tant qu’ingénieur pédagogique sur l’utilisation de cette technologie et nous tenterons de porter un regard sur le futur de la réalité virtuelle. Nous souhaitons remercier Mr Patrice Abolin (Orange), Mr Loïc Tournedouet (AFPA) , Mr Christophe Rousseau (Connexence) pour leurs disponibilités dans notre recherche. 2 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 4. I. Une proposition de définition La réalité virtuelle se développant de façon exponentielle, ses définitions sont elles-mêmes multiples et mouvantes. L'expression même de « réalité virtuelle », qui associe deux termes en apparence contradictoires, peut prêter à confusion. Certains préfèrent parler « d’environnements virtuels », de « Mondes virtuels », de «Simulations temps réel », ou de virtuel tout court. Quel que soit le choix terminologique, ce champ d'investigation peut être défini par trois critères : l'immersion, pour traduire la sensation d'être dans l'espace tridimensionnel de l'image ; l'interactivité, pour qualifier la possibilité de se déplacer dans cet espace et d'en manipuler les objets ; le temps réel, grâce auquel le « visiteur » de cet espace perçoit immédiatement, comme dans le réel, les modifications résultant de ses actions. Howard Rheingold, dans son ouvrage la Réalité virtuelle (1993), définit le monde virtuel comme un monde calculé par « un ordinateur que l'on commande, non pas en écrivant des programmes, mais par des gestes naturels, en le parcourant, en l'explorant du regard et en utilisant les mains pour manipuler les objets qu'il contient ». Une autre de ses définitions est : « l’ensemble des techniques et systèmes qui procurent à l’homme le sentiment de pénétrer dans des univers synthétiques […] », de « plonger dans un monde virtuel englobant [où il] pourra promener son regard […] s’y déplacer et interagir » (Conseil Supérieur de l’Audiovisuel, 2016). Mais aussi défini comme : “l'ensemble des techniques de communication homme-machine consistant à immerger à l'aide de dispositifs d'entrée/sortie particuliers, une personne dans un univers sensoriel de synthèse recalculé en temps réel (images, son, sensations tactiles...)”1 Aujourd’hui, la réalité virtuelle, en plus d'une simple représentation visuelle du réel, est un espace dans lequel on peut interagir, dans des domaines d'applications très variés à l’aide d’objets tels que les gants de données, des exosquelettes et diverses autres interfaces (joysticks, souris, baguettes et poignées à capteurs). Pour améliorer les sensations, deux notions, le ​retour tactile ​et le retour de force​, sont développées et mis en avant. Le terme d’haptique qui, « se dit de ce qui réfère à la sensibilité tactile en l'absence de vision » (Wikipédia), et le terme kinesthésique « se rapporte à la perception consciente de la position ou des mouvements des différentes parties du corps » (Larousse) prennent alors tout leur sens. Cette perception peut s’améliorer par des recherches techniques. Les travaux des écoles polytechniques fédérales de Zurich et Lausanne ont mis au point un gant fin et très léger qui, assurent-ils, procure un retour d'effet « extrêmement réaliste ». Baptisé ​DextrES​, le gant en question ne fait que deux millimètres d'épaisseur et pèse 8 grammes par doigt. Pourtant, il est capable de produire une force de retenue de 40 ​Newtons sur chaque doigt​.​L'EPFL évoque 1 http://www.futura-sciences.com/news-vers-premier-doigt-articiel-sensoriel_10171.php 3 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 5. également la formation des chirurgiens et indique qu'elle prévoit d'utiliser du tissu conducteur pour pouvoir reproduire le système sur d'autres parties du corps. Le besoin du contact haptique concorde avec le mouvement pragmatique comme expliqué dans le concept du “ learning by doing” (J. Dewey, 1912).La pédagogie active a pour objectif de rendre l’apprenant acteur de son propre apprentissage, afin qu’il construise ses compétences dans des situations réelles ou proches de la réalité. La réalité virtuelle peut agir sur quatre domaines : - La représentation : la réalité virtuelle permet de représenter et de visualiser, interactivement et en trois dimensions, des environnements disparus, dégradés, inaccessibles, ou des environnements futurs. Domaines concernés : civilisations, patrimoine, linguistique... - L'expérimentation : en permettant d'interagir en temps réel avec un monde numérique 3D, la réalité virtuelle offre de nouvelles perspectives d'expérimentations dans des environnements de plus en plus proches du réel et en même temps parfaitement contrôlables. Domaines concernés : santé, neuropsychologie, psychologie, activités physiques et sportives... - La création et le développement d’outils : les informaticiens créent et testent des applications concernant les méthodes de navigation en monde virtuel, de restitution de la réalité. Domaine concerné : informatique. - La Formation (axe en émergence) : par la représentation de la connaissance, par les diverses possibilités d'expérimentation, la réalité virtuelle est un formidable outil de formation. Domaines concernés : sciences du langage, médecine, informatique (serious game, simulation...). L'ordinateur qui permet de simuler l'environnement virtuel dispose également d'une évaluation des forces d'interaction entre les objets de cet environnement et peut adapter le rendu en fonction des données de l’opérateur ce qui ouvre l’avenir sur de nouvelles perspectives. Mais avant de parler de l’avenir, nous commencerons par retracer l'apparition de la réalité virtuelle. II. La réalité virtuelle n’est pas née il y a 5 ans Les premières expériences connues sur la réalité virtuelle sont faites dans le domaine de l’aéronautique, notamment avec le simulateur de vol Link Trainer produit par Edwin Link dès 1929. Ce simulateur permet, durant la Seconde Guerre Mondiale, aux pilotes anglais de se former au pilotage d’avions américains ( Military History Now.com, 2016). En 1962, Morton Heilig crée le premier cinéma immersif « le Sensorama ». Il s’agit d’un cinéma individuel qui a la particularité de proposer une immersion dans le film en exploitant plusieurs de nos sens grâce à l’utilisation de ventilateurs et un siège vibrant. 4 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 6. Nous pouvons voir que dès le début de ces expériences de réalité simulées, il semblait déjà important de mettre l’utilisateur dans des conditions que les créateurs voulaient au plus proche du réel. Ce qui déjà nous questionne, quel est l'intérêt de mettre l’utilisateur face à son réalisme, dans son réel ? Quel but a le créateur d'un environnement simulé ? Faut-il s’approcher du réel ou rester à une simulation quasi concrète ? Nous aborderons ces questions dans la troisième partie de ce dossier. Quelques années plus tard, Ivan Sutherland met au point un casque de réalité virtuelle, qui permet désormais de pénétrer « dans » l'image. A cause de son poids, ce casque doit être soutenu par un bras mécanique d’où le nom d’ « Épée de Damoclès ». Casque surnommé “ Épée de Damoclès A la fin des années 80, c'est une société américaine qui est la première à commercialiser un gant de données, le « DataGlove » qui permet à l'utilisateur de pouvoir prendre, déplacer et manipuler des objets virtuels. En 1989, EyePhone, le premier casque de réalité virtuelle commercial, est disponible pour 10.000€. 5 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 7. Ces inventions peuvent être exploitées par l’armée avec la NASA mais elles influencent également les domaines du cinéma et des jeux vidéo dont l’esthétisme et le design sont encore peu développés. Les années 90 voient se succéder des tests et des expérimentations qui aboutissent à des inventions ou dispositifs qui ne reçoivent pas le succès escompté. Dans un vieil exemplaire du magazine​ Actuel​, daté de novembre 1990, un article est consacré à l’arrivée imminente de la réalité virtuelle (Cf. annexe 1). La réalité virtuelle ou VR est très questionnante et ne semble pas faire l’unanimité à savoir si elle est porteuse d’espoir ou de sombres desseins. Par la suite, d'autres gants, comme le « CyberGlove », sont créés avec un dispositif de type exosquelette placé sur l'extérieur de la main, et de nombreux capteurs permettant des mesures plus précises et fiables. Ces dernières années, la technologie a fait d’immenses progrès et semble mieux acceptée par la population. Ces dispositifs se démocratisent et envahissent les habitations grâce aux consoles de salon ou sur ordinateur. Des produits qui avaient fait un flop dans les années 2000, telles que les lunettes Google Glass, prévoient leur réapparition cette année. Une invention, comme le « cyberglove » en est déjà à sa version 3 ou encore plus récemment les « HaptX Gloves » qui simule le toucher avec un retour de force et une préhension des objets très précise​. ​(Cf. annexe 2)​. « Les acteurs principaux du marché de la réalité augmentée et de la réalité virtuelle sont les géants du numérique qui peuvent se permettre de faire de la recherche et de produire dans le même temps, c’est-à-dire Facebook, Amazon, Google, HTC, Samsung, Microsoft et Sony » (Reuters, 2017). Les domaines d’utilisation sont nombreux et variés (jeux vidéo, immobilier, sport, médecine, grande distribution…). La formation n’échappe pas à cette évolution et se voit enrichie de nouvelles technologies mais que peuvent-elles réellement apporter pour l’apprentissage des individus ? III. Réalité virtuelle : outil de formation ? La réalité virtuelle semble devenue un outil aux applications multiples tant les possibilités sont présentées comme infinies. Cas d’usage en formation De grands groupes, tel que le géant américain Walmart utilise ce ​type d’outil en interne pour former leurs salariés, notamment ceux du service client, à des situations difficiles à reproduire dans la réalité, comme la journée du Black Friday, telle que le Pavillon l'a présenté en novembre 2018. Wallmart, premier employeur mondial, envisage de mettre des casques de réalité virtuelle Oculus Go dans 47000 point de vente au USA. Ces casques seront en “ libre accès ” avec la possibilité aux “ apprenants” de parcourir l’un des 45 programmes mis à leur disposition. VR chez Wallmart 6 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 8. En France, le groupe Thales, a recours à un outil qui simule la maintenance d’une armoire électrique grâce à des casques de réalité qui permettent une parfaite interactivité de l’opérateur grâce aux contrôleurs, en temps réel. D’autres groupes, comme le groupe de recrutement Manpower, ont, quant à eux, misé sur l’immersion qui reproduit les conditions du terrain, comme outil de prévention des risques sur les chantiers, en simulant des accidents graves. D’autres encore, comme la société Mimbus fondée en 2011, créent des simulateurs de conduite d’engins de chantier et de levage développé ou de peinture automobile pour limiter les risques d’accident.La réalité virtuelle dans la formation débute et ne fait que se développer. Nous avons pu voir à travers ces quelques exemples que la réalité virtuelle offre une multitude de scénarios et il semblerait une infinité de possibilités. Cela permettrait de gagner un temps précieux dans la formation mais aussi de simuler des situations complexes à mettre en œuvre dans la réalité et surtout dans ce cas l’erreur est possible et réajustable sans danger pour l’apprenant, telle qu’une décharge de 24000W ou une mauvaise manipulation du réacteur nucléaire.Cet outil permet de compléter voire remplacer un plateau technique réel existant. L’aspect ludique et la prise en main aisée de l’outil pourrait accélérer les formations selon des retours d’expérience de l’entreprise Orange. Il faut aussi noter que la qualité des images et des scénarios, la prise en main d’outils perfectionnés (manettes, casques…) favorisent une immersion virtuelle très proche de la réalité avec des retours haptiques et kinesthésiques fiables et de qualité suivant la technologie employée. Aujourd’hui, il est possible d’avoir “des espaces virtuels accessibles à plusieurs qui permettent aux apprenants d’échanger sur leurs découvertes et d’exprimer leurs différents niveaux de compréhension en temps réel”, (propos de Patrice Abolin, Business Developper Service Numériques, ORANGE). Cet espace collaboratif viendrait créer un échange où des savoirs expérientiels communs se partageraient entre les individus. Tel que le signale Onyesolu en 2013 dans “instructivism to Socio-Constructivism through Virtual Reality”, cette notion d’acquisition de savoirs collectifs fait référence aux approches socio-constructiviste de Lev Vygotsky et socio-cognitiviste d’Albert Bandura” (Onyesolu et al., 2013). “Les méthodes formelles d’ingénierie ont été développées depuis la fin des années 1990. Les méthodes actuelles se répartissent aujourd’hui en deux groupes : 1) des méthodes de conception de l’action de formation ; 2) des méthodes d’opérationnalisation de l’action de formation, permettant la traduction en langage machine d’éléments définissant l’action de formation (actions, acteurs, ressources…). Parmi les méthodes de conception de l’action de formation, nous pouvons citer MISA, LDL et ISiS. MISA (Méthode d’Ingénierie d’un Système d’Apprentissage) résulte des travaux du LICEF, le laboratoire de la Télé-Université du Québec (TELUQ). Elle se présente sous forme de documents formalisant quatre domaines (les connaissances à acquérir, la pédagogie, les médias et supports, la planification) pour chacune des cinq étapes (analyse du besoin et conception préliminaire, conception de l’architecture, conception des supports, réalisation des supports, préparation de la mise en place). LDL (Learning Design Language) a été développé à l’Université de Savoie, en réaction aux plates-formes centrées sur la gestion de contenu, pour permettre de décrire et concevoir des situations d’apprentissage collaboratif. ” (Joanna Taoum, Ronan Querrec, Julien Saunier, Bernard Blandin. EAST : Environnements d’Apprentissage Scientifiques et Techniques. Les journées de l’AFRV 2015). 7 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 9. La position du formateur et du savoir Le formateur peut grâce à l’outil de réalité virtuelle, adapter certains paramètres en fonction de l'avancement du parcours de formation de chaque apprenant et tenter de l’accompagner vers une progression optimale. Nous avons pu observer une formation en live, et plusieurs points nous laisse à penser que le dispositif permettait une progression personnalisée et optimale, le formateur pouvait programmer les difficultés que l’apprenant allait rencontrer durant l'expérience dans le casque de réalité virtuelle. Le retour qui s’affichait pour le formateur durant l’expérience lui permettait de voir en direct la progression et la réalisation ou non de micro tâches prévues dans la procédure à exécuter dans l’expérience. 1) Le savoir doit être visible La production de contenus de formation pour la réalité virtuelle oblige à numériser les savoirs et permet de rapprocher les techniques métiers et les pédagogues car un environnement de réalité virtuelle ne saurait être formateur juste parce qu’il est conçu par un expert unity. La réalité virtuelle oblige la numérisation et rend donc obligatoire la mise en lumière des connaissances. Il est nécessaire de pouvoir expliquer à un technicien quel objet mettre en dimension 3 D, quelle procédure l’expérience doit simuler. La construction d’un univers en 3D nécessite beaucoup de précision fine sur la construction du décor par exemple et la création du parcours pédagogique de l’apprenant au sens déplacement dans l’univers 3D et succession d’activités pédagogiques. Il faut nécessairement imaginer les différentes voies que pourraient emprunter les apprenants, il est donc obligatoire de pouvoir décrire notre intention pédagogique car l’univers une fois créé ne permet pas l’improvisation comme une salle de cours le pourrait. 2) L’activité en VR L’utilisation de la réalité virtuelle pourrait aussi permettre d’analyser les réalisations de l’individu en temps réel, de produire une formation individualisée, de limiter les risques d’accidents et de détérioration du matériel. Certaines formations techniques, comme la coupe de bois expérimentée dans une formation à l’AFPA, ​formation VR AFPA​, comme nous l’a rapporté Loïc Tournedouet, (Directeur stratégie digitale et communication de l’ingénierie à l’AFPA), montrent que les apprenants ont besoin de ressentir les sensations nécessaires pour adopter le bon geste, ce geste étant technique et contextuel à la matière du bois, au poids de la machine. Les notions d’haptique et de kinesthésique sont alors obligatoirement associées pour un rendu le plus proche possible de la réalité du terrain. Ce qui est à retenir est « qu’un environnement de simulation est par exemple tout à fait approprié dans un contexte pédagogique promouvant l’apprentissage par la découverte » (apprendre avec le numérique, Amadieu et Tricot), mais qu’il ne fait pas tout. Ce n’est pas l’outil qui permet d’être capacitant mais la combinaison de son mode d’utilisation, des ressources utilisables, de la situation et du contexte. 8 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 10. Avant toute formation en réalité virtuelle, il convient de s’assurer de la qualité des moyens techniques et des conditions d’apprentissage nécessaires pour que ces situations pédagogiques deviennent apprenantes. En somme il convient de penser non pas la formation en réalité virtuelle comme une formation établie mais plutôt de réfléchir au contexte où cette formation doit être réalisée. Lors d’une observation de formation en réalité virtuelle avec le casque HTC VIVE, nous avons pu constater que le temps d’ installation de l’environnement, c’est à dire du calibrage du sol, du réglage et de l'installation des stations de base, pouvait prendre jusqu'à 30 min, dans le contexte d’ un formateur qui a été formé à l’utilisation du matériel précédemment, qui a déjà utilisé 4 fois le casque de VR en autonomie et dans un espace non spécifique à la réalité virtuelle. Ce temps est à inclure dans le temps de formation. Nous reviendrons à ce sujet dans la partie 5. La réalité virtuelle peut-elle aider à l’apprentissage ? Premièrement, nous pensons à l’apprentissage en milieu protégé qui donne le droit à l’erreur, la réalité virtuelle par la simulation qu'elle crée éloigne l’apprenant du problème de détérioration ou de sentiment d’échec réel, « l’Apprentissage Organisationnel » utilise2 l’erreur comme levier de progrès. Cette discipline envisage l’apprentissage comme une résolution de problèmes. Il convient ainsi de détecter l’écart entre ce que nous attendons d’une action et ce qui se produit effectivement une fois l’action engagée et d’apporter une correction. Dans un univers de réalité virtuelle, l’apprenant se déplace temporairement dans un territoire virtuel et neutre, pour pouvoir se permettre de s’exposer à l’erreur sans prendre des risques ou perdre la face (dans le jeu rien n’est grave). Si corriger l’erreur est une manière de développer de nouvelles compétences, fonctionner de façon compétente suppose qu’on ait à la fois les compétences et les croyances relatives à sa propre efficacité ; seulement cet état permet d’utiliser les compétences de manière effective. La VR permet d’expérimenter une grande variété de situations parfois rares, de retenir l’information par la répétition et la mise en pratique dans un univers qui cherche à simuler la réalité. La simulation est aussi une question de « situation ». Tout d’abord la situation de simulation peut être comprise comme un contexte présentant une analogie avec la situation authentique. Le caractère quasi authentique de la simulation devient même un critère de qualité lorsqu’on parle de simulateurs « haute-fidélité » ou « pleine échelle ». Mais la simulation a la particularité de pouvoir jouer avec l’analogie à la réalité. Elle permet au formateur de choisir les situations qui l’intéressent d’un point de vue didactique. Du point de vue de la personne qui se forme, la situation peut aussi être définie comme ce qui est vécu dans le milieu où se forge son expérience (Audran, 2010). La situation ainsi considérée est donc alors subjective et dépend à la fois de l’interprétation des évènements vécus, des émotions engendrées, des sensations éprouvées. La situation affecte alors bien plus que des processus intellectuels, c’est l’être tout entier qui est « immergé » et qui peut parfois être même submergé et désorienté. On le voit, en simulation, le degré d’authenticité peut aussi faire l’objet d’une certaine progressivité pour que la formation puisse opérer. Cela permet aussi de mesurer l’importance formative de ce qui se passe en dehors de la situation proprement dite (débriefing, prise de 2 ​Argyris, C., Schön, Donald A. (2001). ​Apprentissage organisationnel: Théorie, méthode, pratique​. Louvain-la-Neuve, Belgique: De Boeck Supérieur. doi:10.3917/dbu.argyr.2001.01. 9 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 11. recul, réflexivité) quand ce qui a été vécu peut être analysé, décortiqué, discuté et reconsidéré a posteriori. Elle donne l’occasion d’utiliser de nouveaux matériels, les apprenants peuvent apprendre un geste simple ou complexe, observer et analyser leurs propres performances et comportements et leurs interactions avec les autres ( dans le cas d’univers virtuel collectif encore rare). Les dispositifs de formation par la VR sont fréquemment utilisés avec une personne dans la réalité virtuelle et le reste du groupe qui visionne l’expérience sur grand écran dans la même salle, ce qui peut selon le scénario choisi permettre d’apprendre à travailler en équipe lorsque un ou une apprenante doit guider ou faire le feed-back de l’expérience dont il est témoin. Il reste tout de même ​des freins à l’utilisation de la réalité virtuelle, tels que le rappellent Grieu, Lecroq, Galinho et Boukachour dans leur article Environnements Industriels Virtualisés et Processus d’Apprentissage (2016) : - la modélisation “ad hoc” d’objets en 3D reste une activité très chronophage, - les casques d’immersion proposés actuellement sont encore lourds et peuvent provoquer des nausées, - le choix et la conception des interfaces permettant les interactions demeurent des verrous technologiques à lever, - le manque de maturité d’un apprenant peut engendrer une confusion entre virtualité et réalité. Il existe aussi une partie des apprenants qui ne peuvent expérimenter la VR car ils peuvent souffrir de “la cybercinétose, le mal lié aux casques de réalité virtuelle”. Comme nous l'a rapporté Christophe Rousseau , concepteur québecois de dispositif de formation en réalité virtuelle, qui considère que 10 à 20 % des apprenants rencontrés depuis l’utilisation des casques VR souffrent de ce mal qui provoque des étourdissements, des maux de têtes et un sentiment de claustrophobie. Nous pouvons voir dernièrement une avancée dans la prise en compte de ce trouble, tel qu’en témoigne le prix remporté en 2019 par les “Boarding Ring” au Awards Laval Virtual, des lunettes qui permettent au cerveau de donner la priorité à l‘oreille interne en créant un équilibre entre la vue et les perceptions internes. Ce dispositif constitué de quatre verres de lunettes sur la même monture avec un liquide qui fonctionne comme un stabilisateur de niveau. Nous pensons que ces innovations techniques peuvent aider à intégrer tous les apprenants. Mais bien que cette difficulté qui créait une barrière à l’utilisation est en passe d’être résolue, il faut se poser la question de la pertinence de l’usage de la réalité virtuelle avant de déclarer qu’il s'agit du nouvel eldorado de la formation. IV. Usages et enjeux sociétaux et financiers Différents usages pour différentes technologies Le dispositif “berne” presque le cerveau et nous plonge dans un monde à part où il est possible d’expérimenter une multitude de choses en fonction du programme lancé. Différents modèles de casques VR existent, même si le principe reste le même. 10 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 12. Nom HTC VIVE PRO HTC Vive Oculus Rift Oculus GO PlayStation VR Écran Double Amoled 3,5" de diagonale OLED OLED LCD OLED Définition 2880 x 1600 2160 x 1200 2160 x 1200 2 560 x 1440 1920 x 1080 Rafraîchisse ment 90 Hz 90 Hz 90 Hz Jusqu’à 72 Hz 120 Hz Angle de vue 110 degrés 110 degrés 110 degrés Snapdragon 821, 3 go de RAM 100 degrés Aire de jeu Spatialisation 3D 4,5 m x 4,5 m 1,5 m x 3 m 4,5 m x 4,5 m 1,5 m x 3 m Audio Oui Casque nécessaire Oui Inclus Oui Micro oui Oui Oui 2 600 mAh Oui Manettes SteamVR Controller SteamVR Controller Xbox One / Oculus touch Oculus Go Controller PlayStation Move, Dual Shock 4 Capteurs Accéléromètre, gyroscope, capteur de position par laser, caméra faciale Accéléromètre, gyroscope, capteur de position par laser, caméra faciale Accéléromètre, gyroscope, magnétomètre , capteur de position Accéléromètre, gyroscope, capteur de proximité Accéléromètre, gyroscope, système Eye Tracking de PlayStation Connectivité USB - C 3.0, DP 1.2, Bluetooth HDMI, USB 2.0, USB 3.0 HDMI, USB 2.0, USB 3.0 Micro-USB, jack nc Tableau 1 : comparatif des différents casques de réalité virtuelle les + vendus aujourd’hui Source : AFRV 12 janvier 2019 Du côté technique, nous observons l’écran à travers des lentilles et, selon le modèle, le calcul est réalisé soit par une machine dédiée à cette tâche, soit par le casque que nous portons. Différents modèles sont aujourd’hui disponibles tels que signalés sur le site “réalitévirtuelle.com”: Les casques VR compatibles avec un PC​. Ce sont les casques VR qui offrent aujourd’hui la meilleure immersion, mais ils sont aussi plus chers et nécessitent un PC VR Ready, c’est-à-dire compatible avec les casques VR (en d’autres termes, ils doivent posséder des caractéristiques particulières). Les casques VR compatibles avec un smartphone​. Ces casques VR offrent une immersion d’un peu moins bonne qualité que les casques VR précédents car il y a une interaction plus faible qu’avec les casques VR PC. Néanmoins, ils sont souvent plus accessibles en termes de prix, plus mobiles (c’est-à-dire facilement transportables) et constitueront une bonne première expérience VR. 11 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 13. Les casques VR autonomes. C’est la prochaine génération de casques VR qui va réellement compter. Ce sont des casques VR qui vont arriver sur le marché en 2019. Ils vont posséder les avantages des casques VR PC et ceux des casques VR mobiles. Néanmoins, ils vont dans un premier temps rester encore assez chers et ce ne sera pas forcément le premier type de casque VR que vous pourrez vous permettre d’acheter. Pour l’actualisation la plus précise, merci de regarder ce journal effectué le 30 mai 2019. Journal de la réalité virtuelle du 30 mai 2019 Dans un registre plus orienté ressources humaines, Pôle emploi déploie en ce moment des dispositifs en réalité virtuelle afin de faire tester des métiers grâce à l’immersion. Le but est ici de présenter des métiers et limiter la perte de temps. Équipé d’un casque VR, de manettes et d’écouteurs, l’utilisateur se voit immerger sur le lieu de travail. Il peut alors découvrir de nouveau métiers et éventuellement savoir si le type de poste lui convient. C’est un vrai gain de temps dans l’orientation des demandeurs d’emplois (source : réalité virtuelle.com) Nous pouvons remarquer aussi l’expérience menée par le laboratoire de Stanford. Dans cette expérience de réalité virtuelle immersive du Virtual Human Interaction Lab de l’Université de Stanford, il s’agit de passer des jours dans la vie de quelqu’un qui ne peut plus se permettre d’avoir une maison. Dans le cadre de la recherche, Fernanda Herrera, avec Jamil Zaki, chercheur en psychologie de Stanford, Bailenson et Erika Weisz, étudiante diplômée en psychologie, ont mené deux études de deux mois avec plus de 560 participants, âgés de 15 à 88 ans et représentant au moins huit origines ethniques. La chercheuse Elise Ogle était également co-auteure de l’article. ​Résultat test Stanford Le but est d’interagir avec votre environnement pour tenter de sauver votre maison et de vous protéger et de protéger vos biens tandis que vous marchez dans les chaussures d’un autre. Ils ont noté un changement comportemental chez les sujets testés : le cerveau assimile les expériences vr en expérience réelle. Selon la première étude, 82 % des participants à l'expérience de VR ont signé une pétition en faveur du logement abordable, comparativement à 67% des personnes qui ont lu un récit leur demandant d’imaginer qu’ils deviennent sans-abri. ​ expérience VR Stanford Homeless Ils déclarent également grâce à l’utilisation de la VR, un taux de mémorisation à 27 % supérieur à court terme et à 33% à long terme. On peut voir aussi de nombreuses utilisations de la VR dans un but de découverte tel que : - Visite en réalité virtuelle de l’histoire de la musique (JMS 2016, équipe Hybrid, Irisa et équipe-plateforme Immersia, Rennes, équipe "Arts : pratiques et poétiques » de l’Université de Rennes 2) - Installation artistique participative « la mer est mon miroir » Elle met en place un système de réalité virtuelle contrôlé en temps-réel par l’imagerie cérébrale, pour produire un océan virtuel reflétant les émotions du participant (Lab-STICC et SPECULAIRE). - Le projet Opera ID de Cristal combine réalité virtuelle et musique Avec l’interaction avec un personnage virtuel chantant (recherche en captation de mouvement et en informatique graphique). Projet similaire au Lab-STICC de Brest dans le cadre des percussions corporelles. Pour d’autres média à mi-chemin entre film et jeu vidéo, comme par exemple les films en réalité virtuelle, il s’agit de laisser le spectateur explorer tout en le guidant pour qu’il puisse découvrir la suite de l’intrigue. Ces nouveaux média s’appuient sur une recherche conjointe 12 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 14. en capture et analyse temps-réel de mouvements, compréhension des actions humaines visuelles motrices et linguistiques, détection d’événements, interaction, synthèse d’images temps réel et direction d’acteurs virtuels animés de manière procédurale. Dans le domaine de la santé, les études menées auprès de patients en réalité virtuelle ont pour objectif de mettre en évidence les capacités cognitives préservées et altérées et, le cas échéant, de mieux caractériser les déficits cognitifs et leurs répercussions fonctionnelles, afin d’envisager une prise en charge adaptée, (décrit par G.Lecouvey, J.Gonneaud, N.Legrand, G. Rauchs, F.Eustache et B.Desgranges Université de Caen Normandie, Réalité virtuelle et mémoire, Virtualia,2016). On retrouve aussi une grande utilisation de la réalité virtuelle dans la médecine, des usages existent, réellement exploités, dans le traitement des phobies. Non seulement les start-up qui offrent des moyens techniques aux praticiens pullulent, mais les hôpitaux se sont penchés très sérieusement et bien avant l’effet de mode sur ces technologies. Elles équipent aujourd’hui des cabinets médicaux et des hôpitaux partout en France. Dans le domaine de la recherche biologique, même avec un équipement scientifique moderne, les biologistes ont peu de moyens de visualiser les molécules avec lesquelles ils travaillent."Il est difficile de résoudre les structures protéiques" ​écrit Steve McCloskey​, fondateur et PDG de ​Nanome​. "Un seul résidu égaré peut générer des problèmes et nuire aux efforts de développement de médicaments. Une seule mutation peut causer des maladies comme la drépanocytose." Et la réalité virtuelle, s'avère un outil populaire parmi les scientifiques qui travaillent sur ce sujet. Nanome fait partie d'un nombre croissant d'entreprises qui utilisent la réalité virtuelle pour permettre aux scientifiques de visualiser, concevoir et manipuler des structures moléculaires. Comme le dit le slogan d'une de ces entreprises, "C'est comme Minecraft, mais pour la matière."Et l'idée fait son chemin dans des domaines de recherche comme la recherche de nouveaux médicaments et la chimie. L'an dernier, une équipe basée au Royaume-Uni et dirigée par David Glowacki de ​l'Université de Bristol a créé un environnement virtuel pour simuler des structures moléculaires 3D. 13 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 15. Réalité virtuelle, petit ou grand marché D’après International Data Corp. (IDC)​, les dépenses totales dans la réalité augmentée et virtuelle devraient passer de 9,1 milliards de dollars en 2017 à près de 160 milliards en 2021, soit une croissance annuelle de 113,2% ! Un boom expliqué par les investissements massifs des entreprises. Graphique 1 : Evolution du marche-réalité-virtuelle avec revenus-mondiaux-par-segment source “ statistica.com” Malgré cela, comme l’’explique Romain Thomas, content manager de la société Homido, un des plus gros distributeurs français de casques du marché. « On a toujours pensé que la VR aurait du mal à s’installer, ou prendrait du temps. On a vu des estimations folles de sociétés expertes qui annonçaient des milliards et des courbes de progression délirantes. Les professionnels du secteur eux continuent à penser que c’est un marché de niche, qui mettra du temps à grandir. » Au 2e trimestre 2018, les livraisons de casques de réalité virtuelle ont plongé de 33,7%. Ce qui ne veut pas dire que le marché est déjà mort. Il est en fait étonnamment vivace dans certains secteurs qui ont su trouver un intérêt dans cette technologie. Dans l’éducation, nombre d’initiatives sont menées pour offrir aux plus jeunes des expériences de pratique du langage ou de voyage. Google est par exemple actif sur ce périmètre avec son Google Expedition, programme de VR à destination des établissement scolaires. Les derniers nés, les Vive Pro Eyes et Vive Cosmos 14 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 16. C'était attendu, HTC a bel et bien révélé de nouveaux casques Vive à l'occasion du CES 2019.Le premier est une déclinaison du ​Vive Pro : le Vive Pro Eye se veut haut de gamme et vise plutôt les professionnels. Il introduit un système de suivi oculaire (eye tracking) qui permet notamment de naviguer dans les menus simplement par le regard et donc de se passer de contrôleur. HTC met aussi en avant les possibilités de collecte des données de suivi du regard dans un environnement de formation, puisque les entreprises et développeurs peuvent ainsi analyser ce que regardent précisément les utilisateurs dans l'univers virtuel. V. La VR en formation dans une grande entreprise Un exemple chez Enedis Pour compléter le dispositif de professionnalisation d’Enedis, le potentiel de la réalité virtuelle (VR) a été identifié dès 2015 comme un sujet d’investigation. La VR doit permettre : - Reproduction de procédure / Sensibilisation / Mise en situation - Visites virtuelles (endroit difficile d'accès) - Simulation de conditions particulières (risques électriques, météo etc.) - Environnement professionnel difficile à reproduire - La simulation des vieilles installations - Des sessions en présentiel / des évaluations 15 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 17. VR chez ENEDIS Quatre projets de réalité virtuelle sont actuellement en cours de déploiement ou en phase de test chez Enedis. Le projet EMILY : ​(​E​nvironnement i​M​mersif ​I​ntervention ​L​ink​Y​) Une solution de réalité virtuelle avec deux scénari pédagogiques à destination des Techniciens Intervention Polyvalents (TIP). EMILY concerne les interventions de remplacement de concentrateurs Linky et les activités de consignation Basse Tension. Grâce à un casque de réalité virtuelle et des manettes, le technicien s’approprie plus facilement lors d’un stage, l’enchaînement des gestes à réaliser. La séquence de réalité virtuelle vient en complément de l’exercice pratique. EMILY permet aussi de simuler des situations à risque si l’apprenant ne respecte pas la procédure. Projet EMILY Le graphique ci-dessous nous montre bien le nombre d’acteurs nécessaire pour monter un projet de réalité virtuelle en formation. Le projet COLVIR : ​(Colonnes Virtuelles ) Le projet COLVIR permet aux techniciens de simuler deux procédures métiers : dépannage circuit d’asservissement sur colonne électrique ancienne et réception sur colonne électrique neuve.Les objectifs de ces deux environnements de formation sont d’exercer les techniciens de manière récurrente sur les différents types de risques électriques rencontrés sur les colonnes anciennes (mauvais câblages…) et de tester le respect d’une procédure sur les colonnes neuves. Le public visé est les techniciens d’intervention polyvalents soit plus de 1300 salariés au sein de la direction régionale (DR) puis à termes les 30000 techniciens au niveau national (voire les chargés de projets ingénierie en élargissant.Les modalités pédagogiques proposées se basent sur une simulation d’intervention dans un environnement virtuel à l’instar d’une mise en situation sur des installations pédagogiques réelles. Les objectifs pédagogiques peuvent être différents suivants les populations (apprentissage, maintien de compétence, évaluation..) . C’est ainsi un outil qui permet de travailler sur le comportement et la compréhension de 16 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 18. situations complexes et donc, notamment, d’agir sur l’accidentologie constatée lors du déploiement du compteur linky. Les compétences développées sont liées à une meilleure appréhension des risques électriques spécifiques aux colonnes montantes et au bon respect des procédures techniques (PRDE). Le projet est duplicable directement auprès de tous les centres de formation nationaux déjà équipés en réalité virtuelle et très facilement auprès des DR qui le souhaitent moyennant un budget (de quelques milliers d’euros environ en équipement). Le projet VRFORM Parmi les applications les plus récentes, le projet VR Form s’intéresse aux interventions chez les clients. Ainsi, VR Form permet aux techniciens de se former à la pose d’un compteur Linky chez un particulier. Développé en DR Bretagne avec la startup Rennaise FarSight, VR Form a été testé par plus de 500 personnes. Cette expérience de réalité virtuelle est associée avec de la reconnaissance vocale, la volonté pédagogique est permettre à l’apprenant d’être dans les conditions les plus réalistes des conditions de changement d’un compteur linky, avec les obstacles de l’environnement, tels que l’interaction avec le / la cliente et son vocabulaire. Ces différents projets montre une réelle volonté pour l’entreprise de créer des environnements immersif innovant de formation, avec comme double objectif de former ses collaborateurs aux conditions difficilement reproductibles et de permettre aux apprenants d’être dans un environnement “ psychologique sécurisant car l’erreur est permise”. Néanmoins, il reste des points d’attention à prendre en compte, la compétence technique que ces environnements nécessite un service formation à faire appel à des entreprises externes, d’ou l’attention particulière pour la création pédagogique et la MAJ des différents environnements 3D.Deuxièmement, ce dispositif de formation s'inclut dans des parcours, ces mêmes parcours sont pris en main par des formateurs techniques qu’il est nécessaire de former et d’accompagner à l’usage, l’utilité et les caractéristiques techniques de l’utilisation d’un casque et d'un environnement de réalité virtuelle. 17 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 19. Conclusion Ces sujets qui soulèvent des enjeux sociétaux, demandent une grande synergie des recherches dans les domaines du traitement du signal et des images, de la vision par ordinateur et de l’apprentissage, de l’IA (analyse et synthèse de comportements et des expressions faciales), de l’informatique graphique, de la réalité virtuelle et augmentée et de l’interaction homme machine Dans une dynamique de préservation de nos ressources, la modélisation demandée par la réalité virtuelle peut aussi participer à la conservation et la présentation au public du patrimoine artistique. Sous un angle plus technique, le suivi oculaire offre d'importantes possibilités d'optimisation de performances (via un ​rendu fovéal​, par exemple, pour n'effectuer un rendu graphique en pleine définition qu'à l'endroit où regarde vraiment l'utilisateur, laissant la périphérie moins nette sans que ses yeux ne s'en rendent compte) et l'on espère donc voir cette technologie se développer rapidement pour profiter d'une VR potentiellement moins gourmande en ressources et donc plus fluide ou encore plus impressionnante sur le plan graphique. Si, en effet, la téléportation appartient encore à l’univers de la science-fiction, aujourd’hui, une centaine de plateformes dans le monde, comme la française Improov3, distribuée par MiddleVR et conçue par CLARTE à Laval, propose déjà le concept de « présence à distance » avec des salles de réunion virtuelles. Pour Christophe Chartier, fondateur de VR-BNB, l’enjeu économique est simple : « En se passant des maquettes physiques et en réduisant les temps de conception, clairement, on gagne de l’agilité ! » Selon lui, cette immersion permet de mieux comprendre, mieux concevoir à plusieurs. « On rend la co-conception possible », ajoute l’entrepreneur. Concept encore plus futuriste : la première plateforme de meetings holographiques développée par la Startup franco-belge Mimesys. Pour Laurent Chrétien, directeur de Laval Virtual, « les notions de téléprésence, de téléportation virtuelle, de travail collaboratif distant, sont un des grands défis actuels de la VR avec des enjeux importants non seulement économiques mais aussi et surtout environnementaux et sociologiques. » Derrière cette forme de téléportation, ce sont les conditions de travail elles-mêmes qui pourraient être revisitées de fond en comble et avec des répercussions économiques conséquentes : immobilier et mobilier de bureaux chamboulés, une désaturation des transports en commun et un télétravail qui n’en serait plus vraiment du fait d’une expérience qui se rapprochera plus que jamais d’une présence réelle. 1) La réalité virtuelle et demain ? Mais ce futur, déjà palpable, ne s’arrête pas à la seule question d’ une forme de téléportation virtuelle. L’​intelligence artificiell​e, par exemple,avec sa puissance de calcul pourrait être un accélérateur d’interaction possible dans un monde virtuelle. Laissons-nous imaginer, une session de formation avec l’utilisation d’une pièce aux murs recouverts d’écran qui projetterait une vision de l’imaginaire de l’apprenant qui construirait 18 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 20. son parcours de formation grâce à des calculs d’IA sur son début de parcours. Une forme de réalité virtuelle individualisée progressive. Récemment, des chercheurs australiens démontraient que le jeu vidéo modifie la structure du cerveau. Alors, dans un univers constitué de mondes parallèles, la réalité virtuelle arrivera sans aucun doute avec son lot de conséquences physiologiques, psychologiques et sociales. 2) Le virtuel, une réalité qui pourrait s’imposer Reste que les casques de réalité virtuelle sont encore considérés comme peu ergonomique. Encore inconfortables pour la majorité du parc en présence (volumineux, beaucoup de fils, besoin de capteurs externes, etc.) et dotés d’une résolution trop faible pour toucher le réel de près, la 3ème génération saura contourner tous ces écueils pour offrir une expérience immersive des plus totales et sans coutures. Alors, tout comme l’ont fait l’ordinateur personnel ou le téléphone portable devenu smartphone, ils s’imposeront sûrement dans notre vie de tous les jours au gré des évolutions technologiques qui ne cessent de s’accélérer. Plus fun, plus agréable et intuitive que les traditionnels clavier-souris, la réalité virtuelle incarne d’ores et déjà un moyen différent, parfois ludique, d’apprendre, de travailler et de se divertir. En seulement quelques années, les 4 à 8 heures quotidiennes que nous passons déjà devant nos écrans, selon l’étude du cabinet eMarketer, pour notre vie sociale et professionnelle, vont être rapidement absorbées par la réalité virtuelle. Une fois généralisée, il est fort probable que nous ne pourrons plus nous en passer au risque de se couper de la société et de l’économie à l’instar de la fracture numérique que nous constatons aujourd’hui sur les territoires dépourvus de connexion internet et mobile. Enfin, il paraît évident que de telles évolutions revêtent un enjeu macro-économique et géopolitique notoire. Cela est d’autant plus important pour l’Europe quand on sait que la bataille de l’intelligence artificielle est déjà en voie d’être remportée par la Chine suivie par les Etats-Unis. Ces deux nations capteront d’ici 2030 environ 70% des retombées économiques mondiales selon une étude récente publiée par PwC. Il reste juste une possibilité , mais non des moindres, aux ingénieurs pédagogiques, avec leurs “ sacs à dos professionnels” , d’aller à la rencontre de situations pédagogiques qui pourraient se nourrir de ses possibles en réalité virtuelle, la dimension haptique et kinesthésique qui commence à émerger dans plusieurs domaines pourraient permettre de repenser la formation aux gestes métiers. La transition des gestes tel que la formation des “nez” parfumeurs, des scaphandriers de l’océan arctique, des chirurgiens, ou des ouvriers et autres besoins que le rapprochement tactile et sensitif de la réalité immersive fait immerger. En formation, la question qui demeure quand on pense à l’avenir de la réalité virtuelle est la place de l'apprenant dans ce système. Si on réfléchit l’apprentissage comme l’acquisition de savoirs dans le but d’agir en compétence dans une situation réelle et contextualisée, l’apprenant se situerait dans une simulation que les évolutions techniques rendraient de plus en plus proche de la réalité. On peut appréhender plusieurs effets majeurs de la réalité virtuelle sur l’apprentissage : ● la possibilité de création de contexte d'immersion au plus proche du réel 19 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 21. ● le transfert de savoirs procéduraux et techniques avec une maîtrise de l’environnement et du contexte ● la possibilité de se tromper, d’essai erreur libre , “on ne s'électrocute pas en VR” (formateur Enedis) Toutefois, si on cherche à créer des dispositifs qui permettent au delà d’une “simple” acquisition de connaissance, de développer des capabilités professionnelles et personnelles chez l’apprenant, nous restons limité comme tout acte de formation par la possibilité du transfert en action. Pour créer, imaginer, conceptualiser un transfert en action, nous devons connaître les objectifs de formation, pédagogique et d’apprentissage en se basant sur l’activité à transférer, sur les composantes de cette activité. Or il est compliqué de saisir toutes les actions qui définissent l’activité, comme nous le rappelle Yves Clot “ l’activité c’est ce qu’on cherche à faire sans succès et qui nous échappe, ce qu’on s’interdit de faire, ce qu’on fait sans vouloir le faire, ce qu’on fait pour ne pas faire ce qu’on nous demande de faire, autrement dit les activités suspendues, empêchées ou, au contraire déplacées ” (Clot, 1999, p.119). Nous devons rester prudent sur notre possibilité de créer un réel fidèle à l’activité, cela nécessiterait une connaissance des peut-être, des manqués auxquels nous ne pouvons avoir accès. Cette prudence se base sur les connaissances que nous détenons aujourd’hui des possibilités des technologies mais si l’on repart au début des années 1980, qui aurait pu dire que l’on pourrait téléphoner en visio dans un tunnel sous le pacifique... Alors finalement, dans le mouvement engendré par l’arrivée des data sciences, IA et Réalité Augmentée, la réalité virtuelle, avec les notions haptique et kinesthésique qui ne cessent d’évoluer, n’est-elle pas en train de révolutionner les méthodes d’apprentissage et de devenir une ressource indispensable dans la pédagogie de demain ? 20 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 22. Bibliographie Ouvrages : Amadieu F., Tricot A. (2014), Apprendre avec le numérique Mythes et réalités. Paris : Retz Audran, J. (2016). Se former par la simulation, une pratique qui joue avec la réalité. Recherche & formation, 82(2), 9-16. Clot, Y. (2006). Clinique du travail et clinique de l'activité. Nouvelle revue de psychosociologie, 1(1), 165-177. Lallart, É., Voisin, C. & Jouvent, R. (2014). La réalité virtuelle : un outil de réalisme. Psychologie Clinique, 37(1), 82-90. doi:10.1051/psyc/201437082. Lecouvey, G., Gonneaud, J., Eustache, F. & Desgranges, B. (2012). Les apports de la réalité virtuelle en neuropsychologie : l'exemple de la mémoire prospective. Revue de neuropsychologie, volume 4(4), 267-276. Onyesolu et al., (2013). Pedagogy: Instructivism to Socio-Constructivism through Virtual Reality. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, Vol. 4, No. 9. Reuters, (2017). Annual Report Rheingold H. (1993)La Réalité virtuelle, Dunod. Ronan Querrec. Apprentissage de procédures en environnements virtuels. Interface homme-machine [cs.HC]. Université Européenne de Bretagne, 2010 Szilas, N. (2017). Vers les simulations sociales pédagogiques, et au-delà : du réel au virtuel, du social au narratif. Raisons éducatives, 21(1), 113-128 Sites : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01760241/document http://www.af-rv.fr/ http://vr.connexence.com/ https://www.realite-virtuelle.com/electrostimulation-vr-haptique-1804 https://www.realite-virtuelle.com/maestro-gants-haptiques-toucher-vr https://www.artefacto-ar.com/realite-virtuelle/ http://www.t-immersion.com/ https://www.realite-virtuelle.com/lhistoire-realite-virtuelle http://carnet2psycho.fr http://Militaryhistorynow.com https://www.industrie-techno.com/article/4-technos-pour-toucher-la-realite-virtuelle-du-bo ut-des-doigts.54684 https://www.inria.fr/centre/rennes/innovation/multimedia https://twitter.com/T4nG/status/1083415992154423296/photo/1 21 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 23. Annexes Annexe 1​ : Article, Actuel, novembre 1990 Annexe 2​ : Gant avec exosquelette Annexe 3 ​: Infographie évolution AR/VR produite par International Data Corporation (IDC) groupe mondial de conseil et d'études sur les marchés des technologies de l'information Annexe 4 ​: programme de formation à la découverte de la VR en formation chez ENEDIS 22 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 24. Annexe 1 Article, Actuel, novembre 1990, la VR vue il y a 29 ans…. 23 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 25. Annexe 2 Gant HaptX Gloves : l’haptique, un but technologique de la réalité virtuelle Au fil des années, les dispositifs haptiques au service de la réalité virtuelle se multiplient et se perfectionnent. Si de nombreux systèmes permettent de percevoir les états de surface, les textures, les formes ou encore la température d’un objet virtuel, l’enjeu actuel de ces solutions consiste à manipuler les objets le plus précisément possible tout en conservant les sensations tactiles. La start-up américaine Haptx propose un kit de développement de gants haptiques pour la réalité virtuelle. Avec six degrés de liberté par doigt, les HaptX Gloves permettent la manipulation des objets à l’aide d’un système de retour de force ,plus de 17 newtons par doigt, offert par une peau microfluidique de 1,5 millimètre d’épaisseur. A cette perception kinesthésique s’ajoute la simulation du toucher grâce à 130 actionneurs situés au bout des doigts. Un système de suivi magnétique des mouvements vient ajouter une précision submillimétrique de déplacement des objets virtuels. 24 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 26. Annexe 3 Infographie réalisé par le cabinet IDC sur les projections 2017_2022 25 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 27. 26 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak
  • 28. Annexe 4 27 La Réalité virtuelle : pourquoi, comment, où en est-on ? Audrey Rousseau et Morgana Durak