La réalité virtuelle offre des expériences très immersives capables de reproduire fidèlement la perception du monde réel. Des biocapteurs tels que l’EEG, la GSR, l’ECG et l’EMG facial permettent de mesurer la peur, l’apprentissage et les réponses motrices en réalité virtuelle. Des recherches montrent que la réalité virtuelle peut reproduire l’excitation physiologique observée dans la vie réelle, tout en offrant des environnements contrôlés très performants pour la formation et les études comportementales.
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L’arrivée de toute nouvelle technologie soulève inévitablement de nombreuses questions, mais la plus importante d’entre elles est : « À quoi ça ressemble ? » C’est la curiosité humaine qui nous pousse à nous lancer dans de nouvelles expériences. Nous sommes désormais entrés dans l’ère de la réalité virtuelle (RV) – les tout débuts de ce qui pourrait bien devenir le prochain grand format médiatique. Et pour beaucoup, la question demeure : « À quoi ça ressemble ? »
C’est également le moment idéal pour comprendre cette expérience : la technologie des biocapteurs n’a jamais été aussi accessible, et elle est parfaitement adaptée pour nous aider à mieux la cerner.
Il est particulièrement important de saisir cette expérience – celle d’un monde entièrement virtuel – car elle soulève également des questions sur la mesure dans laquelle notre expérience subjective peut être modifiée. Si nous pouvons vivre le monde virtuel de la même manière que nous vivons le monde réel, qu’est-ce que cela nous apprend sur les limites de notre perception sensorielle ? Et qu’est-ce que cela signifie pour l’avenir de la réalité virtuelle ?
- L'avenir des tests en réalité virtuelle
- La science de la peur
- L'apprentissage en réalité virtuelle
- Formation en réalité virtuelle
L’avenir des tests en réalité virtuelle
Si la réalité virtuelle a fait l’objet de nombreuses informations et débats, les essais expérimentaux dans ce domaine et la recherche de réponses à ces questions n’en sont qu’à leurs débuts.
Heureusement, les biocapteurs sont à la hauteur de la tâche. Il peut être difficile (voire parfois impossible) de décrire avec précision une expérience avec des mots, alors que les biocapteurs sont capables de traduire ces expériences en données et de brosser un tableau plus complet de la réalité. Ces mesures couvrent toute une gamme de signaux corporels qui fournissent des informations sur l’attention, les émotions, la cognition et le comportement.
Nous vous présentons ci-dessous trois exemples concrets : une étude que nous avons menée en interne et deux études réalisées par des clients (vous vous souvenez peut-être de notre précédente étude de cas sur le sentiment d’immersion en réalité virtuelle). Chacune de ces études nous apporte un éclairage unique sur l’expérience de la réalité virtuelle, nous aidant ainsi à nous rapprocher de la réponse à la question fondamentale : qu’est-ce que cela fait ?
La science de la peur
L’utilisation de la réalité virtuelle dans les jeux d’horreur offre une expérience totalement nouvelle et terrifiante. L’univers étant totalement immersif et envahissant, il est pratiquement impossible de détourner le regard ou de jeter un coup d’œil à travers ses doigts, comme on le ferait avec un film d’horreur classique (à moins, bien sûr, d’enlever le casque de réalité virtuelle).
Les développeurs de jeux en réalité virtuelle ont saisi cette opportunité, dans l’espoir d’offrir aux joueurs avides d’émotions fortes un niveau de frayeur sans précédent. L’un de ces jeux est « The Bellows », disponible sur HTC Vive.
Méthodologie – Conception d’une étude en réalité virtuelle visant à évaluer la peur
Nous avons cherché à déterminer comment l’activité électrodermique (EDA, également appelée GSR) et l’EMG de surface (fEMG) pouvaient être utilisées pour prédire le niveau de peur ressenti par les participants pendant le jeu. Le jeu The Bellows se prête particulièrement bien à cette tâche, car il comporte plusieurs moments de « sursaut » qui peuvent être synchronisés avec les mesures des biocapteurs afin d’observer le type de réaction physiologique qu’ils provoquent.
L’EDA a été utilisée comme indicateur de l’excitation émotionnelle, tandis que l’fEMG a été enregistrée au niveau du muscle corrugateur du front et des muscles trapèzes situés au niveau des épaules et du dos. Le muscle corrugateur est activé par le froncement des sourcils et est généralement associé à une valence négative, tandis que le muscle trapèze est connu pour être activé lors de réactions de stress et de sursaut.
Une fois les capteurs connectés et les mesures de référence prises, les participants ont été attachés à leur siège et se sont mis au travail. Nous avons analysé leurs réactions face à quatre moments de sursaut, à savoir :
- un coup sec à la porte
- l'apparition d'un homme inquiétant
- un rat qui traverse le chemin
- meubles en lévitation
Au fur et à mesure qu’ils progressaient dans l’activité, ils ont vécu les quatre moments de sursaut mentionnés plus haut, et l’activité de chaque biocapteur a été enregistrée.
La compréhension de ces réactions physiologiques apporte des informations essentielles sur les états émotionnels. Pour approfondir la manière dont ces méthodes peuvent être appliquées aux réactions émotionnelles dans les environnements virtuels, consultez notre analyse détaillée sur la mesure de l’anxiété et des comportements prédictifs à l’aide de biocapteurs en réalité virtuelle.
Les résultats
Les résultats ont montré que l’activité du muscle corrugateur (ou l’intensité du froncement des sourcils) n’était pratiquement pas influencée par les différents moments effrayants. Le muscle trapèze, en revanche, reflétait beaucoup mieux le niveau de peur, puisqu’il s’activait fortement lorsqu’un stimulus effrayant était présenté.
Le trapèze a été particulièrement sollicité par le bruit sourd et les meubles en lévitation (des éléments qui ont de quoi faire sursauter). On a également constaté que tous les participants présentaient des pics d’activité de l’électrodermogramme (EDA) lorsque le rat traversait leur chemin, ainsi qu’en présence des meubles en lévitation. Il semblerait que les meubles effrayants soient ce qu’il y a de plus terrifiant.
Une autre observation intéressante a été que la diminution relative de l’activation du trapèze était associée à une intensification du jeu, ce qui révèle un lien physiologique entre le niveau de peur (ou de stress) et le comportement exploratoire. Les personnes dont le dos reste détendu semblent plus disposées et plus enclines à explorer le monde – même s’il est peuplé de chaises et de tables en lévitation.
Ces indicateurs peuvent donc fournir des informations sur le niveau de peur ressenti par un joueur, ce qui est non seulement utile pour tester le gameplay, mais pourrait également être intégré à l’expérience de réalité virtuelle sous forme de retour d’information afin de guider le jeu.
L’apprentissage en réalité virtuelle
Des chercheurs de l’université Northeastern (Boston, États-Unis) et de l’université de Niš (Serbie) ont étudié la manière dont l’apprentissage et la mémoire peuvent être influencés par l’environnement dans lequel l’apprentissage a lieu.
Ils ont utilisé un laboratoire spécialement conçu à cet effet, doté d’un environnement d’apprentissage en grande partie classique (environnement physique ; EP) et d’un environnement d’apprentissage de la stabilité et de l’équilibre (STABLE) – ce dernier étant un environnement virtuel composé de plusieurs grands écrans enveloppants, d’une plateforme de force et de caméras de capture de mouvement permettant de mesurer les déplacements.
Méthodologie – Réalité virtuelle et apprentissage
Les participants devaient modifier leur posture de différentes manières prédéfinies aussi rapidement que possible afin de réussir l’essai. Ils ont effectué plusieurs essais, chacun exigeant des mouvements différents. Leur activité électrique de la peau (EDA) a également été mesurée à l’aide d’un capteur Shimmer, et iMotions a enregistré ces données dans chaque environnement.
Au bout d’au moins une journée, les participants ont été soumis à un nouveau test, soit dans le même environnement que précédemment, soit dans un autre lieu. Les chercheurs ont ensuite évalué la rétention (la capacité à conserver le souvenir) et le transfert (la capacité à reproduire le souvenir dans un nouvel environnement).
Les résultats
Les chercheurs ont mis en évidence plusieurs résultats particulièrement intéressants qui pourraient avoir une incidence sur la manière dont nous utilisons la réalité virtuelle dans l’enseignement. Tout d’abord, les participants qui ont appris la tâche dans l’environnement virtuel ont fait preuve d’une meilleure rétention de la mémoire : ils ont été capables de se souvenir clairement des positions à adopter lors du test de vérification. Ils se sont également montrés plus motivés dans le cadre de l’expérience en réalité virtuelle.
En ce qui concerne le transfert de mémoire, cependant, les participants qui ont accompli la tâche en premier dans un environnement réel normal ont mieux réussi à se souvenir des mouvements posturaux dans un autre environnement (en l’occurrence, l’environnement virtuel). Aucune différence n’a été constatée entre les deux groupes en termes de niveau d’engagement.
L’activité de l’EDA ne présentait pas de différence significative entre les deux groupes, ce qui montre que le niveau d’excitation physiologique était identique dans les deux conditions. Cela apporte une réponse partielle à la question fondamentale de cette étude et de la réalité virtuelle : à quoi cela ressemble-t-il ? Eh bien, c’est exactement comme dans la vraie vie.
Quelles sont les implications pour la réalité virtuelle et l’éducation ? On peut interpréter ces résultats comme indiquant que, pour transmettre des connaissances transférables, l’enseignement est plus efficace lorsqu’il se déroule dans le monde réel. Il pourrait donc être intéressant de transposer cette expérience d’apprentissage en réalité virtuelle, afin de renforcer la motivation et d’améliorer la mémorisation.
Les salles de classe de demain ne seront peut-être pas entièrement virtuelles, mais si les recherches continuent de mettre en évidence le potentiel de la réalité virtuelle dans l’apprentissage, celle-ci pourrait bien y trouver sa place.
En savoir plus : S’initier à la réalité virtuelle dans le domaine de la recherche
Formation en réalité virtuelle
Des chercheurs de l’université d’Aarhus, au Danemark, ont récemment étudié les subtilités de l’entraînement des capacités motrices en réalité virtuelle, à l’aide de l’activité électrique de la peau (EDA) et de l’électrocardiogramme (ECG). La tâche consistait en un jeu de fil électrifié : le participant tenait un anneau métallique qu’il devait utiliser pour suivre le tracé d’un fil ; si l’anneau entrait en contact avec le fil, un signal était généré et il fallait recommencer la tâche. Cette tâche peut s’avérer délicate et constitue un test idéal pour évaluer la motricité fine.
Les participants étaient connectés à la fois à des appareils de mesure de l’activité de la peau (EDA) et à des électrocardiographes (ECG), et devaient accomplir cette tâche soit dans le monde réel, soit en réalité virtuelle. Bien qu’il ne s’agisse que d’une étude pilote, les résultats préliminaires ont montré que la fréquence cardiaque diminuait tout au long des essais, tandis que l’activité de la peau augmentait, ce qui suggère que l’activité du système nerveux autonome générait des réponses physiologiques différentes, peut-être en raison de la rapidité de la réponse de la fréquence cardiaque et de la lenteur de la réponse de l’activité de la peau.
Cette étude de validation a démontré que la méthodologie était solide et viable, ce qui permettra de poursuivre les recherches à grande échelle et d’approfondir l’analyse des subtilités des données. Surtout, la réalité virtuelle s’est révélée être un support accessible pour explorer les subtilités du comportement humain, même dans le cadre d’une tâche aussi délicate que l’entraînement des capacités motrices.
À découvrir : Réalité virtuelle : entraînement et performance [1re partie]
Conclusion
La réalité virtuelle reste une technologie émergente, et il existe de nombreux formats et expériences différents à explorer et à tester. Cependant, chaque nouvelle étude nous permet de mieux comprendre en quoi les expériences virtuelles diffèrent de nos expériences quotidiennes.
Même si ces trois exemples d’études ne nous permettent pas de répondre de manière définitive à la question de savoir à quoi ressemble la réalité virtuelle, nous savons au moins que les biocapteurs peuvent fournir les données nécessaires pour tracer la voie à suivre. Comme iMotions s’intègre à n’importe quel casque de réalité virtuelle (même via un smartphone), nous sommes en mesure de proposer une plateforme susceptible de favoriser de nouvelles découvertes.
J’espère que ces deux études sur la réalité virtuelle vous auront inspiré pour vos propres recherches. Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière dont les biocapteurs et iMotions peuvent faire progresser vos travaux dans le domaine de la réalité virtuelle, n’hésitez pas à nous contacter !