Expériences au STAPS Bordeaux

Après son diplôme d’ingénieur et un master en STAPS (Sciences et Techniques des Activités Physiques et Sportives), Yvan Pratviel a intégré en 2019 l’équipe Systèmes Centrés sur l’Humain du CATIE en tant qu’ingénieur R&D et doctorant CIFRE. Dans le cadre de sa thèse, une centaine d’étudiants en STAPS a participé à des expériences destinées à comprendre comment la réalité virtuelle influence leur comportement, et comment elle peut apporter des bénéfices pour l’apprentissage, l’entraînement ou la santé.

L’objet de la thèse d’Yvan PRATVIEL est l’étude des relations entre physiologie et réalité virtuelle.

La première partie porte sur le monitoring de l’humain dans l’environnement virtuel à l’aide de capteurs non invasifs et a fait l’objet de 2 expériences en 2020 et 2021.

La première (toucher le plus rapidement possible des lumières s’affichant sur un tableau) a démontré la validité de l’outil en réalité virtuelle pour mesurer les temps de réaction visuomoteurs, i.e. relatifs à la vision et aux fonctions motrices. La rapidité des réponses dans différentes situations (tableau entier, partie haute, partie basse, avec une tâche cognitive en plus), les mouvements de la tête ainsi que les réponses à des questionnaires ont été analysées.

Cela a fait ressortir 4 groupes d’utilisateurs partageant un comportement commun.

La seconde expérience avait pour but de déterminer des marqueurs physiologiques et psychologiques permettant de prédire l’apparition du mal des simulateurs en réalité virtuelle.

Les sujets ont passé plusieurs tests (questionnaires, posture, perception du battement cardiaque, perception de la verticalité) avant de participer à une simulation de conduite, et données recueillies ont servi à identifier les profils les plus enclins à être malade.

La deuxième partie de la thèse traitera de l’induction des états physiologiques via l’auto-identification à un avatar évoluant dans un environnement virtuel. Le sujet verra à l’écran son corps à la troisième personne auquel il superposera son mouvement, sa sensation du toucher ou son battement cardiaque, dans le but notamment d’améliorer des mécanismes d’apprentissage

Le but sera d’étudier le comportement des utilisateurs selon la puissance de l’auto-identification. Parmi les stimulations multisensorielles synchrones existantes (audio-tactile, visuo-tactile, audio-visuelle, …), l’équipe Systèmes Centrés sur l’Humain a choisi la méthode cardio-visuelle qui consiste à faire clignoter l’utilisateur en synchronisation avec son battement cardiaque. Ensuite, grâce à des marqueurs placés sur le sujet, il sera possible de traiter le signal de mouvement et d’extraire des informations sur le comportement d’apprentissage du sujet.

En théorie, le temps de réaction sera plus faible lorsque la personne s’auto-identifie ce qui devra être confirmé par les expériences futures.

Les résultats attendus sont un meilleur apprentissage en réalité virtuelle (mesuré par exemple avec des temps de réaction ou de la précision motrice) lorsque la personne s’est correctement auto-identifiée avec l’avatar.

Yvan soutiendra en 2022 sa thèse qui a déjà fait l’objet d’une publication scientifique consultable à cette adresse : https://www.catie.fr/wp-content/uploads/2021/02/Pratviel_et_al-2021-Scientific_Reports.pdf

A terme, l’ensemble de ces nouvelles méthodologies et outils développés dans le cadre de cette thèse sera mis à disposition des entreprises via la plateforme PEAC²H du CATIE.