Réalité virtuelle

Définitions


Le terme de réalité virtuelle possède plusieurs définitions. Cette diversité de définitions n’empêche pas de retrouver des concepts fondamentaux qui réapparaissent dans chacune d’entre elles. La définition suivante stipule que« La réalité virtuelle va [lui] permettre de s’extraire de la réalité physique pour changer virtuellement de temps, de lieu et (ou) de type d’interaction : interaction avec un environnement simulant la réalité ou interaction avec un monde imaginaire ou symbolique. » (Fuchs, 1995 ; Traité de la Réalité virtuelle, Tome 1, p. 7). Pour simplifier, il s’agit d’une technologie de simulation sensorielle immersive, nécessitant l’informatique, afin de permettre une interaction, en temps réel, entre un ou des utilisateurs et l’environnement virtuel. On entend par interaction l’influence réciproque entre l’utilisateur et l’environnement.


Définitions immersion

Un système de réalité virtuelle peut avoir un plus haut niveau d’immersion qu’un autre. « L’immersion est un état psychologique où le sujet cesse de se rendre compte de son propre état physique. Il est fréquemment accompagné d'une intense concentration, d'une notion perturbée du temps et de la réalité », c’est-à-dire que, dans le cas de la réalité virtuelle, le sujet, plongé dans l’environnement, fait abstraction du monde réel.


Définitions Sentiment de présence

Dans un environnement virtuel, l’utilisateur doit avoir l’impression que les objets virtuels sont bien présents dans l’environnement, mais doit aussi avoir un sentiment de présence de soi. Le sentiment de présence est une expérience subjective au cours de laquelle l‘individu a l’impression d’être « là », dans un environnement virtuel, alors qu’il se trouve en fait, physiquement, dans un autre environnement. Gérer ce sentiment est primordial, lors de l’utilisation de la réalité virtuelle, afin de déterminer le niveau (plus ou moins bon) d’immersion.

Deux notions découlentde ce sentiment de présence:

  • l’implication ou la capacité de concentration (focus)

  • la propension à l’immersion, c’est-à-direla capacité à se sentir enveloppé par l’environnement


Ce sentiment de présence est maximisé en fonction de l’intensité des émotions engendrées par la réalité virtuelle. Dans un environnement virtuel avec des araignées, une personne arachnophobe aura plus le sentiment de présence qu’une personne non phobique.

On peut donc définir trois piliers de la réalité virtuelle : l’interaction, l’immersion et le sentiment de présence qui fonctionne ensemble pour créer un environnement virtuels réaliste. La relation entre ces trois entités est illustrée par le schéma suivant.


Définitions transfert

Enfin, la notion de transfert fait référence à la capacité d’un individu à reproduire dans la vie quotidienne les comportements acquis dans la réalité virtuelle. Un bon transfert est primordial car il implique la notion de validité écologique , c’est-à-dire nécessite que l’environnement soit le plus proche possible de la réalité. En cas réadaptation notamment, la réalité virtuelle est inefficace s’il n’y a pas de transfert .


Outils


La réalité virtuelle repose principalement sur l’informatique. Son utilisation permet, dans un premier temps d’immerger l’individu dans un environnement, puis dans un second temps de capter ses actions afin d’adapter les réponses de l’environnement. Suite à cela, l’utilisateur va alors percevoir en retour, la scène virtuelle modifiée par ses actions.


D’après le « Traité de la Réalité virtuelle », il existe trois types d’interfaces pouvant être utilisées en réalité virtuelle pour l’interaction entre l’utilisateur et le monde virtuel :

  • Premièrement, les interfaces sensorielles permettent à l’utilisateur de percevoir les informations du monde virtuel. On retrouve dans cette catégorie les haut-parleurs par, exemple pour l’information auditive ou les salles immersives de type CAVE . Le plus connu du grand public reste cependant le visiocasque , ou casque de réalité virtuelle, notamment grâce à récente technologie du jeu vidéo : l’oculus rift.

  • Les interfaces motrices, quant à elles, transmettent les informations motrices de l’utilisateur au monde virtuel. Il peut s’agir tout simplement du clavier, de la souris ou encore d’un joystick pour un ordinateur, permettant de se diriger dans un environnement, et au besoin de sélectionner des objets. Mais il peut aussi s’agir d’un gant de données permettant de manipuler les objets présents dans l’environnement virtuel.

  • • Enfin, les interfaces à retour d’effort sont des interfaces sensori-motrices qui transmettent des réponses motrices et, en réaction, des stimuli sensoriels sont renvoyés par l’ordinateur. On retrouve, par exemple, dans cette catégorie, les écrans tactiles, les volants ou joysticks à retour de force pour recréer, voire, amplifier les effets de résistance liés, par exemple à la conduite d’une voiture de course ou d’un avion.



Adapter l'environnement virtuelle


Néanmoins, il est important de prendre en compte plusieurs critères pour créer une interface aussi efficace que simple d’utilisation. Tout d’abord, l’humain car le système doit pouvoir être utilisable par le patient sans que cela soit perturbent ou ne manque de clartés. De plus, son utilisation doit se rapprocher au maximum de la réalité pour que les mouvements dans l’environnement virtuelle soit le plus naturel possible et ne perturbe pas l’expérimentation. L’analyse des mouvements en situation réelle est donc importante pour les adapter par la suite au monde virtuel.

Le choix de l’Environnement Virtuel dépend également de facteurs expérimentaux tel le degré d’immersion (plus ou moins progressive), le coût, l’ergonomie ou encore ce qui veut être testé. De plus la population testée est un facteur important car le niveau émotionnel des patients varie durant l’expérience et il ne faut pas que cela perturbe les performances.


Applications

La réalité virtuelle est un outil qui permet à l’utilisateur de s’extraire momentanément de son environnement quotidien et de s’immerger dans un environnement virtuel dans lequel il peut agir, ou simplement observer, mais aussi acquérir de nouvelles capacités. Elle est donc applicable à de nombreux domaines tels que la médecine, la formation,le militaire, le loisir etc…


Applications Médical

Dans le domaine médical, la réalité virtuelle est fréquemment utilisée lors du traitement de la phobie. Le but n’est alors pas d’éradiquer la peur, comme on pourrait être amené à le penser, mais plutôt de la contrôler. Par exemple, l’étude de Bouchard, Saint-Jacques, Robillard et Renaud a montré une nette amélioration des conditions cliniques des participants et lune baissa significative de leur niveau de peur (peur des araignées). La peur n’a pas disparu, mais son contrôle est amélioré.

La réalité virtuelle peut aussi être utilisée comme distracteur dans la gestion de la douleur chez les enfants recevant un traitement de chimiothérapie comme l’ont montré Wolitzky, Fivush, Hodges et Rothbaum en 2005. Les enfants, dans un système de réalité virtuelle de type immersif, ressentaient significativement moins de douleur que ceux sans distraction. Les auteurs ont supposé que ce résultat était dû à une diminution de stress.


Applications Autre

De nos jours, certaines professions utilisent la réalité virtuelle pour leur formation. C’est le cas, notamment, des pilotes d’avions de chasse ou des chirurgiens. Récemment, le domaine du jeu vidéo, qui touchait déjà à la réalité virtuelle avec la Wii ou la Kinect, a annoncé son évolution dans la réalité virtuelle avec l’Occulus Rift, un casque de réalité virtuelle permettant de jouer. Une autre alternative, beaucoup moins coûteuse cependant, est une invention nommée le Google Cardboard . Pour un prix abordable, il est possible à l’aide d’un logiciel, mis à la disposition par la même entreprise Google et préalablement installé sur le smartphone, de prendre des photos d’environnement réels ou d’utiliser des images déjà publiées et de s’y immerger à n’importe quel moment.


Avantages et inconvénients

En quoi la réalité virtuelle apporte-t-elle un plus ? Tout d’abord, dans le médical, les techniques de réalité virtuelle permettent de faire des opérations qui sont moins invasives, ce qui diminue les risques de traumatismes post-opératoires, d’infections et de dommages accidentels imputables à l’intervention elle-même.

De plus, la réalité virtuelle permet l’accès à des environnements similaires à ceux vie quotidienne à un coût modéré. Il revient moins cher d’avoir un casque ou un ordinateur permettant d’immerger une personne dans une cuisine bien équipée, que d’acheter un local ainsi qu’une cuisine bien équipée.

Au niveau de la sécurité, la réalité virtuelle permet l’accès à des environnements naturellement dangereux, ainsi il est moins dangereux de faire traverser une rue dans un environnement virtuel que dans la réalité, ou encore de confronter une personne souffrant de cynophobie à un animal virtuel plutôt qu’à un vrai chien susceptible d’avoir des réactions imprévisibles.

La réalité virtuelle permet également d’adapter les environnements à chaque patient, donc de maîtriser l’environnement. Encore une fois pour une personne souffrant de phobie, il est possible de procéder par paliers au cours du traitement.

Par ailleurs, les environnements virtuels permettent l’enregistrement en temps réel des données relatives à l’activité du patient. En outre, grâce aux dernières technologies (Google Cardboard notamment), il est possible d’avoir accès à la réalité virtuelle n’importe où et n’importe quand.

Cependant, la réalité virtuelle n’est pas parfaite, il existe quelques problèmes liés à son utilisation. Les patients peuvent notamment rencontrer des problèmes dans l’utilisation des différentes interfaces en raison d’éventuelles incapacités liées à la difficulté d’utilisation, ou au stress…

Enfin, l’utilisation d’un visiocasque , système d’immersion le plus répandu et le plus médiatisé avec le monde du jeu vidéo, provoquerait des cyber-malaises touchant plus de la moitié des utilisateurs. Ces cyber-malaises, ressemblant fortement aux malaises dûs au mal des transports, seraient le résultat d’un conflit entre le système visuel, le système vestibulaire et le système proprioceptif . Cette situation est définie de la manière suivante par Stanney, Kennedy et Kingdon (2002). : « Les yeux perçoivent un mouvement, qui peut être décalé de quelques millisecondes avec ce qui est perçu par le système vestibulaire, alors que le reste du corps ne se déplace presque pas ».

De plus il est important de souligner l’impact du « caractère déréalisant » de son application. La réalité virtuelle se base sur le sentiment de présence de l’individu car l’interaction entre le sujet et le monde virtuelle en est le principe fondamental. De ce fait, on peut se demander, par exemple, si l’on ne risque pas de voir émerger des expériences dissociatives dans des cas de psychopathologie (Schizophrénie) qui serait du au fait qu’il n’y a pas de manifestation propre du corps du sujet. Des questions d’identité et de conscience rentrent donc directement en compte.



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