Test d'immersion en réalité virtuelle : comment les biocapteurs révèlent tout le potentiel de la RV [Étude de cas]

L’immersion en réalité virtuelle est plus réaliste que jamais, grâce à des biocapteurs de pointe tels que l’EEG et la GSR. Une étude comparant les expériences en réalité virtuelle et en 2D révèle une excitation physiologique et un engagement plus élevés en réalité virtuelle, ce qui démontre son potentiel dans les domaines du jeu vidéo, de la formation médicale et bien d’autres encore. Découvrez comment la réalité virtuelle renforce l’immersion.

Dans les années 1980, on prédisait que la RV (ou réalité virtuelle) allait révolutionner le monde. Aujourd’hui, grâce aux progrès technologiques qui ont permis de réduire la taille, d’accélérer les performances et de baisser les coûts, la RV est bel et bien devenue la prochaine grande révolution.

Depuis que Facebook a racheté Oculus (un fabricant de matériel de réalité virtuelle) pour 2,3 milliards de dollars en 2014, il est clair que la réalité virtuelle est là pour rester cette fois-ci. Grâce à un soutien aussi solide et à d’énormes avancées technologiques, c’est désormais un domaine dans lequel tout le monde souhaite s’investir.

On observe un intérêt et une utilisation croissants de la réalité virtuelle, avec l’apparition de nouvelles applications à un rythme tout aussi soutenu. Qu’il s’agisse de jeux vidéo, d’éducation, de traitements psychologiques ou de formation médicale, l’immersion offerte par cette technologie a joué un rôle déterminant dans son succès. Chaque nouveau domaine d’application constate qu’une expérience portable et immersive peut s’avérer extrêmement puissante.

Immersion

Mais à quel point cette expérience est-elle immersive ? Compte tenu des sommes colossales en jeu et de la multitude de domaines d’application concernés, il est indispensable de quantifier et d’étayer les affirmations des fabricants et des producteurs qui promettent une expérience immersive grâce à la réalité virtuelle.

C’est précisément là que les biocapteurs prennent tout leur sens, tant en termes de facilité d’utilisation que de richesse des informations fournies. Les capteurs non invasifs permettent d’enregistrer discrètement les données physiologiques d’un participant sans le distraire ni lui causer de gêne. De plus, ces capteurs n’imposent aucune charge cognitive aux participants, ce qui leur garantit une expérience tout en douceur.

Mais quels biocapteurs devrions-nous utiliser ? Pour l’expérience suivante, nous avons choisi l’EEG (électroencéphalographie, qui mesure l’activité cérébrale) et la GSR (réponse galvanique de la peau, qui mesure l’activité électrique à la surface de la peau). Sur l’image ci-dessus, on peut voir l’un de nos participants équipé d’un casque de réalité virtuelle, d’un casque EEG et d’un appareil GSR.

En combinant ces deux capteurs, en les synchronisant et en les utilisant dans le cadre d’iMotions, nous pouvons obtenir une mesure fiable du niveau d’excitation physiologique d’une personne et comprendre comment son cerveau y réagit également (plus d’informations sur ces mesures ci-dessous).

L’analyse des expressions faciales serait un élément à prendre en compte, mais elle est bien sûr assez difficile à réaliser lorsque la moitié du visage est masquée par le casque de réalité virtuelle ; une solution consisterait à intégrer la fEMG, qui mesure l’activité musculaire à l’aide d’électrodes.

Lancer le test

Pour évaluer la façon dont les gens réagissent à l’expérience de réalité virtuelle, nous avons embarqué nos volontaires (et moi-même) dans des montagnes russes virtuelles, à la fois sur écran et en réalité virtuelle (et heureusement pour moi, pas dans la réalité, même si cela aurait certainement eu un impact).

Pour mettre en place l’expérience, il suffit de lancer iMotions, d’importer le fichier vidéo et d’enfiler les capteurs : en somme, c’est aussi simple que de monter dans des montagnes russes, mais sans la file d’attente (même s’il faut bien sûr effectuer quelques tests de performance avant de pouvoir commencer).

Méthodes et mesures

L’appareil GSR mesure l’activité électrique qui se produit à la surface de la peau. Quand on pense à la transpiration de nos paumes lorsque nous sommes nerveux, c’est bien le cas. Mais cela ne se produit pas seulement lorsque nous sommes nerveux, mais aussi lorsque nous sommes physiologiquement stimulés par quoi que ce soit : si quelque chose provoque des sentiments intenses de stress ou de bonheur, de tristesse ou de surprise, alors nos glandes sudoripares augmentent également leur activité. À mesure que les glandes sudoripares deviennent plus actives, cela influence également le niveau d’activité électrique à la surface de la peau.

L’intensité des émotions peut être liée au niveau d’activité de la GSR, même si celle-ci ne permet pas de déterminer quelle émotion est ressentie. Bien qu’il y ait toujours un certain niveau d’activité – nous ne nous « allumons » ni ne nous « éteignons » pas –, on observe des pics et des creux à mesure que l’activité varie. Ce sont surtout les pics qui sont intéressants, ceux qui dépassent un certain seuil, car ils peuvent simplement être comptés et donner un chiffre permettant de quantifier le niveau d’activité GSR (un exemple de ce à quoi ressemblent ces pics est présenté ci-dessous).

Les appareils d’EEG mesurent également l’activité électrique, mais celle qui se produit dans le cerveau. Chaque fois que nous pensons, que nous faisons quelque chose, et même lorsque nous ne faisons rien, des salves d’activité électrique se propagent à travers le cerveau. Cette activité électrique ne fait pas seulement partie du cerveau : elle constitue, en substance, le cerveau lui-même. L’EEG permet de mieux comprendre ce phénomène en mesurant les variations de tension qui se produisent à la surface du cerveau.

Grâce à des analyses et des algorithmes sophistiqués, ces variations de tension peuvent être converties en données plus facilement compréhensibles, telles que « motivation / évitement », mais aussi « engagement / distraction », cette dernière étant celle que nous allons examiner ici.

En combinant ces mesures, nous pouvons déterminer, à partir des enregistrements EEG, dans quelle mesure le participant se sent impliqué ou distrait lorsqu’il est sur les montagnes russes virtuelles, et également confirmer l’intensité de cette sensation grâce aux enregistrements GSR.

Résultats

Dans iMotions, nous pouvons rapidement quantifier le nombre de pics de GSR pour les deux conditions : il suffit de les additionner pour se faire une idée de la différence d’activité physiologique observée entre la réalité virtuelle et le visionnage classique en 2D. Bien sûr, cela peut s’avérer difficile à réaliser manuellement lorsque le nombre de participants est important et/ou que les sessions d’enregistrement sont longues, c’est pourquoi les ordinateurs peuvent parfois s’avérer très utiles.

Le graphique ci-dessous présente la durée totale des pics de GSR en millisecondes, telle qu’elle s’accumule tout au long du parcours en montagnes russes. Il en ressort une différence nette et marquée entre les deux méthodes de présentation. Il semble que la réalité virtuelle augmente, à tout le moins, l’intensité de l’excitation physiologique.

Passons maintenant aux résultats de l’EEG. L’indicateur d’engagement est calculé en comparant l’activité électrique des zones frontales et centrales à celle du lobe pariétal (c’est-à-dire la partie arrière et supérieure du cerveau). Si l’on observe une augmentation de l’activité dans les zones frontales et centrales par rapport au lobe pariétal, cela indique un engagement plus important de la part du participant.

L’image illustre en gros comment l’engagement est calculé : si les électrodes situées au niveau frontal et central détectent une activité plus importante que celle de la zone pariétale, cela signifie que la personne est plus impliquée dans ce qu’elle fait.

Lorsque l’on compare le niveau d’engagement des participants dans l’univers de la réalité virtuelle et dans le monde réel (autrement dit, la « vie quotidienne » ou « ce que vous êtes en train de faire en ce moment »), une tendance claire se dégage : l’engagement est nettement plus élevé en réalité virtuelle. Le graphique ci-dessous présente le score moyen d’engagement, calculé à partir des facteurs mentionnés ci-dessus (pour chaque participant). C’est sans conteste un succès pour l’univers virtuel.

Bien sûr, cela ne signifie pas nécessairement que la réalité virtuelle soit meilleure, mais elle a certainement plus de chances de captiver et d’enthousiasmer quelqu’un que le visionnage d’une vidéo par des moyens conventionnels (du moins lorsqu’il s’agit d’une vidéo sur des montagnes russes). C’est un point positif pour les applications de réalité virtuelle qui misent sur l’immersion pour renforcer l’engagement : la formation médicale, par exemple, pourrait offrir une meilleure expérience d’apprentissage si elle était dispensée en réalité virtuelle plutôt que par le biais d’un cours en ligne classique. Quant à savoir si la RV pourrait produire de meilleurs résultats que la réalité, c’est une autre question qui sera abordée une autre fois.

Ces mesures pourraient également être utilisées en parallèle avec le casque de réalité virtuelle afin d’offrir une meilleure expérience à l’utilisateur (à l’instar de ce que l’on observe actuellement avec l’intégration de dispositifs de suivi oculaire dans les casques de réalité virtuelle). La combinaison de ces indicateurs permet toujours d’obtenir des données plus riches, ce qui pourrait contribuer à personnaliser davantage l’expérience de réalité virtuelle.

Voici les résultats de notre étude sur l’immersion offerte par les casques de réalité virtuelle, réalisée à l’aide de mesures GSR et EEG. Les nouvelles technologies sont très prometteuses, et iMotions met à votre disposition une plateforme permettant d’explorer leur impact sur nous. Si vous souhaitez en savoir plus sur l’un des indicateurs utilisés ici, l’EEG, consultez notre guide pour découvrir les indicateurs disponibles et comment utiliser l’EEG pour mieux comprendre notre façon de penser.

S’appuyant sur ce potentiel, la plateforme iMotions permet aux chercheurs de mettre en lumière l’impact concret de la réalité virtuelle. Pour découvrir ces résultats mis en pratique à travers des applications concrètes, consultez notre guide « La recherche en réalité virtuelle en action » ainsi que nos études de cas réels utilisant des biocapteurs.