Dissertations / Theses: 'Réalité Virtuelle'

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Lourdeaux, Domitile. "Réalité virtuelle et formation : conception d'environnements virtuels pédagogiques." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006475.

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Abstract:

La recherche dans le domaine des Environnements Virtuels (EV) pour la formation s'est souvent attachée aux aspects techniques, sans proposer une réelle démarche de conception centrée sur les utilisateurs (formés et formateurs). Pour concevoir un EV efficace, utilisable et utile pour la formation, nous proposons une méthodologie de conception prenant en compte divers aspects. En effet, dans un premier temps, il est essentiel de s'interroger sur les objectifs pédagogiques des formateurs et sur les capacités sensori-motrices et cognitives des formés. Ensuite, les capacités technologiques doivent être étudiées. Enfin, l'EV et les fonctionnalités utiles peuvent être spécifiées. Notre méthodologie de conception est basée sur trois composantes fondamentales dans les EV : l'immersion et l'interaction sensori-motrices (i.e. les interactions physiques des utilisateurs avec le système), l'immersion et l'interaction cognitives (i.e. les raisonnements et les comportements des utilisateurs) et l'immersion et l'interaction fonctionnelles (i.e. l'apprentissage et le transfert de la tâche).
La réalité virtuelle (RV) est souvent utilisée comme moyen technique pour immerger un formé dans des environnements le plus proche possible de la réalité. Les limitations technologiques actuelles ne permettent pas de s'approcher parfaitement de la réalité. De plus, les formateurs ont souvent besoin de fournir des explications s'appuyant sur des situations éloignées du réel afin d'aider les formés à prendre du recul et à mieux comprendre cette réalité. Les nombreuses potentialités de la RV permettent de proposer différents niveaux de réalisme.
Pour gérer ces niveaux de réalisme et optimiser les fonctionnalités offertes par la RV en fonction de objectifs pédagogiques et des difficultés des formés, nous proposons un Agent Pédagogique Intelligent (HAL : Help Agent for Learning)
HAL a été conçu pour aider les formateurs à construire un discours pédagogique en environnement virtuel en proposant deux types de stratégies pédagogiques adaptatives. Les premières modifient des aspects du scénario (pannes, conditions météorologiques, etc.). Les secondes fournissent des aides pour la compréhension de la situation (suggérer où le formé peut trouver la connaissance, expliquer une règle, montrer la conséquence de ses erreurs, etc.). Ces stratégies peuvent être mise en œuvre grâce à différentes formes d'assistance pédagogique gérant différents niveaux de réalisme (enrichissement, visualisation de mécanismes cachés, modélisation de concepts abstraits, etc.) HAL est basé sur un système multi-agent permettant de décrire une architecture modulaire et distribuée.
Une application professionnelle et industrielle réelle nous a permis de mettre en œuvre notre méthodologie de conception basée sur les aspects cognitifs, d'exploiter un grand nombre de potentialités de la RV et de mettre en évidence l'apport de HAL pour gérer ces fonctionnalités. L'objectif de cette application est de former des conducteurs de TGV à l'intervention sur Lignes à Grande Vitesse (descente sur les voies et manipulation d'appareils de voie.)

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Sternberger, Ludovic. "Interaction en réalité virtuelle." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/STERNBERGER_Ludovic_2006.pdf.

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Jobidon, Éric. "Applications de la réalité virtuelle." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ35687.pdf.

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Domingues, Christophe. "Interaction 3D Collaborative en Réalité Virtuelle." Phd thesis, Université d'Evry-Val d'Essonne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00542170.

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Abstract:

Les Environnements Virtuels Collaboratifs (EVCs) sont des environnements virtuels peuplés où les utilisateurs interagissent entre eux pour réaliser des actions communes (déplacement en groupe, sélection et manipulation d'objets en commun, communication, etc.). Dans les EVCs, la complexité se situe au niveau de l'interaction d'un groupe d'utilisateurs avec les objets. En effet, il y a plusieurs contraintes à respecter notamment celles liées à la coordination des actions des différents utilisateurs et la conscience de présence d'un utilisateur par rapport aux objets de l'environnement et par rapport aux autres utilisateurs. Notre travail de recherche s'inscrit dans le cadre de l'interaction 3D et de la collaboration en Réalité Virtuelle. Il développe la notion d'assistance à l'interaction 3D collaborative et à son évaluation. Pour l'assistance à l'interaction 3D collaborative, une approche basée sur un Workflow intégrant l'anticipation et la gestion des interactions du groupe est proposée. Pour l'assistance à l'évaluation des techniques d'interaction 3D, une approche basée sur les méthodes empiriques d'évaluation intégrant les outils statistiques de recherche d'informations est proposée. L'objectif de cette thèse est de modéliser, concevoir, implémenter et évaluer un système d'assistance à l'interaction 3D collaborative.

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Noël, Dominique. "La réalité virtuelle de la réalité virtuelle : éléments pour une sémiotique des environnements et créatures tridimensionnels de synthèse." Paris, EHESS, 2001. http://www.theses.fr/2001EHES0208.

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Hilt, Simon. "Haptique Biofidèle pour l'Interaction en Réalité Virtuelle." Thesis, Rennes, École normale supérieure, 2020. http://www.theses.fr/2020ENSR0023.

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Abstract:

Depuis ces vingt dernières années la réalité virtuelle (RV) et les interfaces haptiques(IH) possèdent des applications dans de plus en plus de domaines en permettant la simulation de la présence physique d’un utilisateur dans un environnement virtuel reproduisant une expérience sensorielle artificielle et sur lequel il peut agir. L’ergonomie des situations de travail est l’une des pistes applicatives les plus séduisantes actuellement pour ce type de technologie. Je m’intéresse particulièrement dans cette thèse à l’étude de la fidélité biomécanique de la tâche en RV, notamment de l’effet de l’interaction haptique, pour des tâches de prise et dépose d’objet, qui sont à la fois des tâches à risque pour l’apparition de troubles musculo-squelettiques et des tâches fréquentes dans l’industrie. En effet, afin de garantir que les conclusions ergonomiques de telles évaluations en RV soient valides pour des tâches similaires en environnement réel, il est nécessaire de s’assurer que le comportement bio-mécanique de l’utilisateur en RV soit fidèle à celui en réel. Mes travaux de thèse portent sur trois contributions. Dans un premier temps, j’ai étudié l’effet de différents niveaux de virtualité sur le comportement biomécanique pour des tâches de prise et dépose d’objets.Quatre niveaux de virtualité ont été évalués : retour visuel réel et interaction haptique réelle, retour visuel réel et interaction haptique synthétique via une IH, retour visuel virtuel via un casque de RV et interaction haptique réelle et enfin retour visuel virtuel et interaction haptique synthétique, afin d’étudier les effets indépendants et couplées de ces moyens d’immersion et d’interaction. Un des résultats de cette étude fut que les effets de l’immersion en RV et les effets de l’interaction haptique synthétique sur le comportement biomécanique de l’utilisateur peuvent être évalués de manière indépendante. Ainsi j’ai alors décidé de proposer un algorithme de compensation afin d’améliorer le rendu haptique pour de telles tâches. Enfin j’ai évalué plus finement la fidélité biomécanique de tâches en RV avec une interaction haptique synthétique munie ou non de l’algorithme de compensation
For the last twenty years, virtual reality (VR) and haptic interfaces (HI) have had applications in more and more domains by allowing the simulation of the physical presence of users in a virtual environment that reproduces an artificial sensory experience on which they can act. The ergonomics of work situations is currently one of the most attractive application areas for this type of technology. In this thesis, I am particularly interested in the study of the biomechanical fidelity of the task in VR, notably the effect of haptic interaction, for object pick and place tasks, which are both high-risk tasks for the appearance of musculoskeletal disorders and frequent tasks in industry. Indeed, in order to ensure that the ergonomic conclusions of such VR assessments are valid for similar tasks in a real environment, it is necessary to ensure that the biomechanical behaviour of the user in VRis consistent with its behaviour in the real environment. My thesis work focuses on three contributions. First, I studied the effect of different levels of virtuality on the biomechanical behavior for pick and place tasks. Four levels of virtuality were evaluated : real visual feedback and real haptic interaction, real visual feedback and synthetic haptic interaction through an HI, virtual visual feedback via a head-mounted display and real haptic interaction and finally virtual visual feedback and synthetic haptic interaction, in order to study the independent and coupled effects of these modes of immersion and interaction. One of the results of this study was that the effects of VR immersion and the effects of synthetic haptic interaction on the biomechanical behavior of the user can be evaluated independently. Thus I decided to propose a compensation algorithm to improve haptic rendering for such tasks. Finally I evaluated more precisely the biomechanical fidelity of VR tasks with a synthetic haptic interaction with or without the compensation algorithm

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Sarlat, Ludivine. "Intégration multisensorielle, réalité virtuelle et personnalité schizotypique." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066548.

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Abstract:

La réalité virtuelle (RV) est un outil de choix pour l’étude des processus d’intégration multisensorielle chez l’homme. L’objectif de ce travail de thèse est d’investiguer la perception spatiale auditive et de tenter de mettre en évidence des liens entre la personnalité schizotypique et l’intégration des informations spatiales auditives et visuelles impliquées lors d’immersions en RV. Une première étude a abordé l’audition spatiale par une expérience de localisation auditive réalisée avec différents modes de réponse et différents types de stimuli (adaptés individuellement ou non au sujet). Dans une deuxième étude, un paradigme en 3 phases a permis de mesurer les post-effets d’un décalage spatial entre des stimuli visuels et auditifs sur la perception auditive unimodale chez des sujets schizotypiques. Dans un dernier temps, la cognition spatiale est étudiée grâce à une tâche de navigation en RV chez des sujets schizotypiques. Les résultats suggèrent que l’ajout de la modalité auditive en RV permet de mettre en place de nouveaux paradigmes pour étudier la personnalité schizotypique v

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Rousset, Thomas. "Distorsion de la perception visuelle spatiale en réalité virtuelle : mythe ou réalité ?" Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0719/document.

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Abstract:

Cette thèse vise à avoir une meilleure compréhension des mécanismes qui sous-tendent la perception visuelle spatiale, et plus particulièrement la perception de la distance égocentrique. Nous cherchons à déterminer les raisons qui font que la distance égocentrique est, en général, sous-estimée lorsque l’observateur est placé dans un dispositif de réalité virtuelle par rapport au monde réel. Dans une première étude, nous montrons que la présence d’indice visuels liés à la parallaxe du mouvement de la tête impacte le comportement de suivi de véhicule des conducteurs en simulateur de conduite de manière différente selon qu’elle est couplée à une vision stéréoscopique ou non. Dans la seconde étude, nous montrons que l’étude de la variabilité interpersonnelle peut se révéler très informative et conduit à penser que le phénomène de sous-estimation de la distance en réalité virtuelle n’est pas généralisable à tous les participants. Dans la troisième étude, par le biais d’un modèle d’identification de facteur de gains, nous proposons une méthode afin de distinguer l’effet des erreurs de perceptions de distance égocentrique de celui des erreurs de perception de la distance parcourue. Les résultats de ces études montrent que la variabilité inter-individuelle doit être prise en compte dans l’évaluation de la perception spatiale. Ils apportent de plus des éléments de preuve en faveur d’une utilisation de différents référentiels spatiaux dépendant de la tâche demandée et pouvant varier significativement d’un individu à l’autre. Ces résultats sont à prendre en compte dès lors qu’on cherche à généraliser au monde réel les résultats d’études effectuées grâce à la réalité virtuelle
This thesis aims to better understand the mechanisms that underlie spatial visual perception, and more particularly the perception of egocentric distance. We seek to determine the reasons that egocentric distance is, in general, underestimated when the observer is placed in a virtual reality device in relation to the real world. In a first study, we show that the presence of visual cues related to the head motion parallax impacts the drivers behavior in driving simulator differently depending on whether it is coupled to a stereoscopic vision or not. In the second study, we show that the analyse of interpersonal variability can be very informative and leads us to believe that the phenomenon of underestimation of distance in virtual reality is not generalizable to all participants. In the third study, using a gain factor identification model, we propose a method to distinguish the effect of egocentric distance perceptual errors from the perception of distance traveled. The results of these studies show that inter-individual variability must be taken into account in the evaluation of spatial perception. In addition, its provide evidence for the use of different spatial referenceframe that depend on the task requested and can vary significantly from one individual to another. These results are to be taken into account when one seeks to generalize to the real world the results of studies carried out thanks to the virtual reality

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Pajak, Zuzanna. "La réalité virtuelle de la fiction polonaise contemporaine." Toulouse 2, 2009. http://www.theses.fr/2009TOU20003.

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Abstract:

Cette thèse porte sur le dispositif technique nommé la réalité virtuelle en tant que source d’inspiration pour la littérature de la science-fiction. La réalité virtuelle s'affirme au sein de la littérature de la science-fiction à travers des récits appartenant aussi bien à l'utopie et l'anti-utopie normative et discursive qu'à l'anticipation ou des textes au caractère symbolique et métaphorique. Toutefois, la tendance la plus prononcée et la plus féconde du point de vue narratif demeure celle de l'utopie et de la métaphore, l'anticipation purement technologique laissant la place à la futurologie et à la poétique. Outre la mise en scène des éléments technologiques et pseudo technologiques, et les divagations sur les comportements de l'homme en face des nouvelles possibilités techniques, la création de la réalité virtuelle littéraire s'accomplit à travers la mise en œuvre par les auteurs des procédés d'écriture très modernes. Premièrement, nous pouvons remarquer le recours fréquent à la réécriture qui se voudrait presque un signe distinctif de la réalité virtuelle littéraire. Cette technique est visible dans les reprises et les adaptations contemporaines des mythes antiques, des archétypes, des motifs et des genres bibliques mais aussi dans la relecture des contes de fée et des récits fantastiques. Même si la réalité virtuelle est un concept technologique récent, la réalité virtuelle littéraire puise les motifs, les thèmes et les techniques stylistiques dans la tradition littéraire précédant l'apparition de cette nouvelle technologie et appartenant non seulement au genre de la science-fiction mais aussi à la littérature mimétique. La lecture croisée des œuvres de Boleslaw Prus, d'Auguste de Villiers de l'Isle-Adam, de Stefan Zeromski, de Bruno Schulz et de Stanislaw Lem ainsi que les auteurs contemporains comme Janusz Zajdel, Adam Wisniewski-Snerg, Andrzej Zimniak, Rafal Ziemkiewicz, etc. A permis d'établir les axes d'interprétation développées dans la troisièmes partie de la thèse. Le corpus principal est constitué des écrits des auteurs polonais contemporains datant des années 70 à nos jours. Ce qui les réunit, c'est bien évidement, le thème de la réalité virtuelle. Cependant la spécificité de l'approche de chacun de ces auteurs garantit l'originalité de l'image et la multiplicité d'horizons d'interprétation
This thesis concerns the technical device named the virtual reality as source of inspiration for the literature of the science fiction. The virtual reality asserts itself within the literature of the science fiction through narratives belonging as well to the utopia and the anti-utopia as in the anticipation or the texts with the symbolic and metaphoric character. However, the most fertile and most pronounced tendency of the narrative point of view stay that of the utopia and the metaphor, the purely technological anticipation leaving the place at the futurology and the poetics. Besides the stage setting of the technological elements and pseudo technological, and the ramblings on the behavior of the man in front of the new technical possibilities, the creation of the literary virtual reality comes true through very modern processes of writing operated by the authors. In the first place, we can notice the frequent appeal to the rewriting which would want almost a distinguishing feature of the literary virtual reality. This technique is visible in the contemporary adaptations of the antique myths, the archetypes, the motives and the biblical genres but also in the second reading of the tales of fairy and the fantastic narratives. Even if the virtual reality is a recent technological concept, the literary virtual reality draws the motives, the subjects and the stylistic techniques in the literary tradition preceding the appearance of this new technology and belonging not only to the science fiction but also to the mimetic literature. The crossed reading of the works of Boleslaw Prus, Auguste de Villiers de l' Isle-Adam, Stefan Zeromski, Bruno Schulz and Stanislaw Lem as well as the authors contemporary as Janusz Zajdel, Adam Wisniewski-Snerg, Andrzej Zimniak, Rafal Ziemkiewicz, etc. Allowed to establish the axes of interpretation developed in third part of the thesis. The main corpus is established(constituted) by the papers of the contemporary Polish authors dating the 70s in our days. What combines them, it is indeed, the subject of the virtual reality. However the specificity of the approach of each of these authors guarantees the originality of the image and the multiplicity of horizons of interpretation

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Garbaya, Samir. "Réalité virtuelle : application à l'assemblage de pièces mécaniques." Versailles-St Quentin en Yvelines, 2001. http://www.theses.fr/2001VERS0030.

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Abstract:

La réalité virtuelle a longtemps été utilisée dans les applications ludiques comme les jeux d'arcades et les parcs d'attractions. Cette technologie se trouve aujourd'hui mieux impliquée dans les activités de production, de formation ou de communication. Cette thèse traite l'assemblage du prototype virtuel d'un produit dans un environnement 3D, qui simule l'atelier de montage dans le monde réel. Pour que les objets de cet environnement aient un comportement réaliste, des algorithmes et des métaphores ont été développés dans dVISE. L'objectif consiste à tester l'assemblabilité d'un produit au stade de sa conception et à générer la séquence de son assemblage la plus réalisable à partir des essais effectués sur des pièces virtuelles dans un envieronnement simulé. On démontre que la loi de Fitts, qui est un modèle du comportement psychomoteur humain, est applicable à une tâche d'assemblage de pièces cylindriques dans un environnement 3D. On génère la loi de Fitts modifiée qui tient compte de l'effet du diamètre de la pièce à déplacer. Ce dernier réduit l'indice de difficulté de la tâche et le temps de mouvement formulé par le modèle de Fitts. Les valeurs de l'indice de performance de la tâche obtenues dans le monde réel (MR) et dans l'environnement virtuel (EV) permettent de confirmer que des informations quantitatives et qualitatives, telles que le temps et la gamme d'assemblage, peuvent être déduites à partir d'un modèle en environnement virtuel. L'opérateur utilise ses connaissances du domaine de la planification d'assemblage et les métaphores de l'environnement virtuel pour créer des assemblages stables. L'analyse de l'exécution de la tâche d'assemblage en EV et dans le MR nous permet de conclure que la planification des actions d'assemblage ne dépend pas de l'environnement d'interaction. Ceci valide notre approche d'assemblage mécanique en réalité virtuelle

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Perrinet, Jonathan. "Évaluation de l’impact des facteurs émotionnels lors d’interactions physiques entre humains réels et virtuels." Thesis, Rennes 1, 2013. http://www.theses.fr/2013REN1S163/document.

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Abstract:

Avec l'expansion de l'informatique dans tous les domaines de la vie courante, les interactions avec des agents virtuels sont devenues courantes. Par ailleurs, nous savons que les émotions influencent les interactions entre individus. Dans cette thèse, nous nous plaçons dans le cas de la marche expressive non contrainte pour étudier, dans un premier temps, l'influence des émotions sur les interactions entre deux marcheurs réels. Puis, dans un deuxième temps, nous nous intéressons aux interactions entre un marcheur expressif virtuel et un sujet réel. La première étape de ce travail a consisté à concevoir et valider un protocole expérimental permettant l'analyse de marches expressives non contraintes. Nous avons ainsi capturé les mouvements de deux acteurs dans des tâches de marche seul ou en groupe. Dans la deuxième partie de ce travail, nous avons étudié les données de marche en groupe afin de mettre en évidence l'émergence d'un comportement de synchronisation entre les marcheurs de type meneur-suiveur. Nous avons également montré que les caractéristiques des émotions (comme le dialogue par exemple) peuvent avoir une influence sur cette synchronisation. Enfin, dans la troisième et dernière partie de cette thèse, nous avons étudié l'influence des émotions sur les interactions entre un humain virtuel et un humain réel. Pour cela, nous avons adopté une démarche en trois étapes : conception et analyse d'une base de données de marches expressives entre deux acteurs réels en ligne droite ; validation de la base de données par une étude en perception ; animation d'un humain virtuel grâce aux données de la base de données puis analyse de la marche entre des sujets réels et l'humain virtuel. Les résultats obtenus ont montré une forte similarité entre les deux situations
With the growing of information technologies in all everyday life situations, interactions with virtual agents are now common. Furthermore, we know that people's emotions influence interactions between them. In this thesis, we consider the case of unconstrained and expressive walk to study the influence of emotions on interactions between two real walkers. Then, we focus on the interactions between a virtual expressive human and a real subject. The first step of this work was to design and validate an experimental protocol allowing the analysis of unconstrained and expressive walks. Thus, we captured the motion of two actors walking alone and walking together. In the second part, we studied the data from the group walk situation and we highlighted the emergence of a leader-follower behavior between the walkers. We also showed that the characteristics of the emotions (eg dialogue) have an influence on this kind of synchronization. Last and not least, we studied the influence of emotions on interactions between a virtual human and a real one. We used a three-step process : creation and analysis of a database of expressive walks along a line between two walkers ; validation of the database through a perceptual study ; animation of a virtual human with the data from the database and analyze of the walk between real subjects and the virtual human. Results showed a strong similarity between the two situations

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Nguyen, Van Hanh. "Apport de la réalité virtuelle pour la rééducation fonctionnelle." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00550965.

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Abstract:

La réalité virtuelle est un domaine pluridisciplinaire qui se trouve à la croisée des chemins des sciences de l'ingénieur et des sciences humaines. Dans le domaine de la médecine, la réalité virtuelle s'est imposée comme un nouvel outil thérapeutique non seulement pour la médecine et la chirurgie mais également pour le traitement des troubles psychologiques et de la rééducation des personnes handicapées. Nos travaux de recherche présentés dans ce mémoire ont pour but de développer des techniques d'aide à la rééducation fonctionnelle en utilisant les technologies de la réalité virtuelle. La question de recherche au cœur de nos travaux concerne l'effet des métaphores de représentation sur la réalisation de gestes observés en environnement virtuel. Pour cela, nous avons discuté et considéré des problématiques essentielles à la fois en aspects technologiques et aspects scientifiques. Trois verrous scientifiques et technologiques ont été adressés et étudiés dans nos travaux. Le premier verrou est relatif à l'évaluation des gestes. Nous avons développé un outil permettant d'évaluer les gestes pour aider le patient dans son apprentissage et l'informer de ses progrès dans le processus de rééducation motrice. Le second verrou est relatif à l'évaluation de l'utilisabilité de l'environnement virtuel pour la rééducation motrice. Nous avons réalisé un travail pour évaluer le rôle de l'avatar virtuel, un facteur important de l'environnement virtuel, pour favoriser le processus d'empathie postural est la représentation de l'avatar. Le dernier verrou que nous avons adressé a pour but d'améliorer la capacité du sujet de travailler en autonomie au sein de l'environnement virtuel pour sa rééducation motrice. Pour cela, nous avons réalisé un outil qui permette au sujet de fouiller automatiquement le geste humain pour l'entraînement. Dans ces travaux, nous avons implémenté des protocoles d'évaluation qui ont permis de mettre en évidence la pertinence de nos hypothèses.

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Goslin, Fabien. "Restitution vidéo stéréoscopique maîtrisée : application à la Réalité Virtuelle." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005717.

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Abstract:

La capture en relief d'une scène réelle peut être réalisée grâce à un couple de caméras vidéo (banc stéréoscopique). La capture de ces images vidéo stéréoscopiques et leur restitution sur des systèmes de projection en relief sont à l'interface entre les domaines de la réalité virtuelle, de la vision par ordinateur, et du cinéma en relief. Placé au sein de cette très vaste thématique, ce travail concerne la projection en relief, sur des systèmes de Réalité Virtuelle, d'images issues d'une capture par un banc stéréoscopique fixe. De très nombreuses contraintes (limitations des configurations de capture et des conditions de restitution notamment) ont restreint l'utilisation de cette technologie. Dans ce mémoire de thèse, nous détaillons les améliorations que nous avons apportées à certaines étapes de la chaîne de transmission stéréoscopique, afin de maîtriser la restitution de vidéos stéréoscopiques. Pour atteindre cet objectif, nous avons réalisé une modélisation mathématique détaillée des caméras, et des différentes configurations de capture et de restitution que nous utilisons. Disposer d'images stéréoscopiques les moins déformées possibles était un point de départ indispensable à la suite de notre travail. Dans ce but, nous avons développé un algorithme de rectification d'images vidéo stéréoscopiques. Afin d'assurer une rectification temps réel, nous avons implémenté cet algorithme sur processeur de carte graphique (GPU ou Graphics Processing Unit), en mettant en place une technique à base de table de référence. La distance interoculaire de l'utilisateur est un paramètre important pour assurer une bonne restitution des images sur les systèmes de Réalité Virtuelle. Pourtant par commodité, la valeur moyenne de cet écart est souvent prise comme référence, alors que d'importantes différences existent d'un utilisateur à l'autre. Afin d'améliorer la restitution en fixant plus précisément ce paramètre critique, nous avons développé une méthode de calibration de la distance interoculaire de l'utilisateur. Enfin, alors que les spectateurs des salles de cinéma en relief sont assis dans une zone bien définie devant l'écran, le déplacement des utilisateurs devant le système de projection d'images stéréoscopiques est une caractéristique des systèmes de Réalité Virtuelle. Pour palier aux problèmes que l'on rencontre lors de la projection d'images issues d'un banc stéréoscopique fixe pour un utilisateur en mouvement, nous proposons une méthode pour maitriser la restitution de la profondeur perçue par cet utilisateur, en nous basant sur une segmentation en profondeur de la scène.

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Dupuis, Yves. "Conception d'une interface de marche pour la réalité virtuelle." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00121108.

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Abstract:

Ce mémoire décrit la conception d'une interface sensori-motrice de marche 1D destinée à des applications de Réalité Virtuelle, capable de simuler la marche naturelle sur place. La plupart des interfaces existantes ne permettent pas de marcher de façon naturelle en termes de longueur et de vitesse de pas. Notre état de l'art des interfaces de locomotion est suivi d'une analyse concernant la perception du mouvement ainsi que la biomécanique de la marche humaine, deux domaines de connaissance pris en compte lors de la conception de notre interface. Ainsi, le dimensionnement des actionneurs doit prendre en compte de nombreux facteurs liés à l'homme et à la nature des stimuli sensoriels que nous souhaitons restituer à l'utilisateur. En outre, notre interface possède une instrumentation spécifique permettant de mesurer efficacement les réponses motrices de l'utilisateur. Nous proposons également différentes stratégies de pilotage des pédales permettant de rendre l'interface la plus transparente possible pour l'utilisateur. Ces stratégies peuvent être facilement intégrées au niveau de la tâche de pilotage de l'interface en raison de son caractère fortement générique. Nous présentons enfin l'intégration de notre interface avec un environnement virtuel existant et proposons une validation basée sur des critères d'interaction et d'immersion sensori-motrices et mentales.

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Daigle, Alain. "Système de formation d'opérateurs de réseaux par réalité virtuelle." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp01/MQ38671.pdf.

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Bouvier, Patrice. "La présence en réalité virtuelle, une approche centrée utilisateur." Phd thesis, Université Paris-Est, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00581550.

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Abstract:

Nous présentons une refondation théorique de la réalité virtuelle. Celle-ci est marquée par la conviction profonde de définir la réalité virtuelle comme une expérience médiatisée capable de susciter un sentiment de présence. Ce dernier est défini comme le sentiment authentique d'exister dans un monde autre que le monde physique où le corps se trouve. Nous proposons un éclairage nouveau et global sur le sentiment de présence. Cet éclairage consiste en une approche unifiée de la présence prenant en compte des considérations technologiques, psychologiques et écologiques. Nous avons élaboré un modèle qui identifie les processus menant au sentiment de présence. Selon notre modèle, deux phases inconscientes de jugement conditionnent l'émergence de la présence. Le premier jugement concerne la crédibilité de l'environnement, celle-ci dépend de la satisfaction des attentes intellectuelles et perceptives de l'utilisateur. Le deuxième jugement vise la crédibilité de l'expérience. Nous considérons que ce jugement est positif si un maximum des affordances perçues dans l'environnement est assumé, c'est-à-dire réalisable par l'intermédiaire des schémas d'interaction proposés à l'utilisateur. Nous avons mené une phase d'expérimentations pour valider la pertinence et la cohérence de notre modèle. Notre modèle a de multiples implications. Nous considérons par exemple qu'il peut constituer une grille d'analyse intéressante pour les jeux vidéo. De plus, il incite les concepteurs d'applications en réalité virtuelle à penser en terme d'affordances. Ce dernier point implique donc de faire entrer l'utilisateur très tôt dans la boucle de conception de l'application. Notre vision globale de la réalité virtuelle et de la présence a été mise en pratique notamment lors de la conception de dispositifs de réalité virtuelle transportables et à bas coûts. Sur la base de ce cadre théorique nous présentons un framework de conception d'applications en réalité virtuelle. Puisque l'objectif est la crédibilité et non le réalisme, nous nous intéressons à la réalité perçue de l'environnement et non pas à sa réalité physique. C'est pourquoi, le point de départ de notre framework consiste en un socle de connaissances sur la cognition humaine. Cette base de connaissances sert de vivier d'idées pour les quatre piliers sur lesquels peut s'appuyer le concepteur d'applications en réalité virtuelle. Ces piliers sont l'immersion, l'interaction, les émotions et un quatrième regroupant la boucle sensori-motrice et la multimodalité. Concernant le pilier immersion nous proposons un nouvel algorithme pour le calcul de la réverbération sonore dans un environnement complexe et dynamique. Notre méthode repose sur l'algorithme existant du lancer de frustum mais propose deux optimisations. La première exploite le socle de connaissances sur la cognition humaine pour déterminer une sphère d'acuité sonore. Celle-ci nous sert de cadre pour lancer les frusta depuis l'auditeur et non depuis les sources sonores. Cette deuxième optimisation réduit le nombre de calculs

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Chapoulie, Emmanuelle. "Gestes et manipulation directe pour la réalité virtuelle immersive." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01070736.

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Abstract:

La réalité virtuelle est une technologie qui voit ses applications s'étendre à de nombreux domaines (médical, automobile, etc.). Cette thèse se place dans le contexte des espaces virtuels complètement immersifs, et a pour but d'étudier les effets des deux principaux types d'interfaces proposés (manette avec 6 degrés de liberté, et système de suivi de doigts) sur l'expérience des utilisateurs, dans le cadre de la manipulation d'objets 3D. Nous nous intéressons à des paramètres tels que la facilité d'utilisation, la sensation d'immersion, la rapidité et la précision offertes... Pour cela, nous proposons des expériences évaluant ces paramètres à travers des tâches dont le succès est mesurable, et qui ne sont pas spécifiques à un domaine. Dans une première étude, nous nous intéressons aux tâches complexes d'ordre général, faisant appel à des compétences requises dans les manipulations quotidiennes, telles que le fait d'attraper, de relâcher, de translater, de tourner et de maintenir en équilibre des objets tout en se déplaçant. Nous affinons ensuite notre étude en observant les effets de ces interfaces sur les mouvements eux-mêmes, en les décomposant en degrés de liberté individuels et groupés. Enfin, nous testons l'applicabilité de notre système de manipulation directe dans le cadre d'une étude préliminaire sur l'utilisation de la réalité virtuelle pour le traitement de la maladie d'Alzheimer. Ces études analysent les propriétés de ces interfaces dans le but de fournir des indications aidant au choix de l'interface la plus appropriée pour des applications futures.

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Larcher, Véronique. "Techniques de spatialisation des sons pour la réalité virtuelle." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066324.

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Le, Moulec Gwendal. "Synthèse d'applications de réalité virtuelle à partir de modèles." Thesis, Rennes, INSA, 2018. http://www.theses.fr/2018ISAR0010/document.

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Abstract:

Les pratiques de développement des logiciels de Réalité Virtuelle (RV) ne sont pas optimisées. Ainsi, chaque société utilise ses propres méthodes. L'objectif de la thèse est d'automatiser la production et l'évaluation des logiciels de RV en utilisant des techniques issues de ! 'Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Les approches existantes en RV ne permettent pas de tirer parti des points communs que partagent ces logiciels. Ces manques de réutilisation et d'abstraction sont des problèmes connus en !DM, qui propose le concept de Ligne de Produits Logiciels (LPL) pour automatiser la production de logiciels de la même famille par réutilisation de composants communs. Cependant cette approche n'est pas adaptée au développement de logiciels reposant sur un scénario, comme en RV. Nous proposons deux frameworks qui comblent respectivement les manques en IDM et en RV : LPLOS (LPL Orientée Scénario) et LPLRV (LPL pour la RV). LPLOS repose sur un modèle de scénarios qui manipule un modèle de variabilité logicielle (Feature model, FM). Chaque étape du scénario correspond à une configuration du FM. LPLRV repose sur LPLOS. Le scénario supervise la manipulation des objets virtuels, générés automatiquement à partir d'un modèle. Nous avons implémenté ces frameworks au sein d'outils qui ont été essayés sur des exemples et évalués par des utilisateurs cibles. Les résultats soutiennent l'utilisation de ces frameworks pour la production de logiciels reposant sur un scénario
Development practices in Virtual Reality (VR) are not optimized. for example, each company uses its own methods. The goal of this PhD thesis is to automatize development and evaluation of VR software with the use of Model-Driven Engineering (MDE) technics. The existing approaches in VR do not take advantage of software commonalities. Those lacks of reuse and abstraction are known problems in MDE, which proposes the Soflware Product Line (SPL) concept to automatize the production of software belonging to the same family, by reusing common components. However, this approach is not adapted to software based on a scenario, like inVR.We propose two frameworks that respectively address the lacks in MDE and VR : SOSPL (scenario-oriented software product line) and VRSPL (VR SPL). SOSPL is based on a scenario model that handles a software variability model (feature model , FM). Each scenario step matches a configuration of the FM. VRSPL is based on SOSPL. The scenario manages virtual objects manipulation, the objects being generated automatically from a model. We implemented these frameworks inside tools that have been tried on exemples and evaluated by their target users. The results promote the use of these frameworks for producing scenario-based software

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Sagnier, Camille. "Étude de l'acceptabilité de la réalité virtuelle dans l'industrie aéronautique." Thesis, Amiens, 2019. http://www.theses.fr/2019AMIE0067.

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Abstract:

Cette thèse visait à identifier des facteurs d'acceptation et de rejet de la réalité virtuelle dans l'industrie aéronautique. Deux versants de l'acceptation de la réalité virtuelle ont été étudiés : d'une part, les perceptions des utilisateurs sur cette technologie et leurs intentions de l'utiliser et, d'autre part, leur utilisation réelle. Cinq études ont été menées. Les trois premières portaient sur l'acceptation de la réalité virtuelle, dans des revues de projet. Les deux dernières portaient sur son acceptabilité auprès de non-utilisateurs également pour des revues de projet, et auprès de potentiels futurs utilisateurs pour la formation à l'assemblage aéronautique. Des entretiens semi-directifs ont été menés auprès des utilisateurs et des non-utilisateurs. Pour les études portant sur l'acceptation de la réalité virtuelle, ils ont été combinés à une analyse des comportements des utilisateurs et de leurs communications lors des sessions. La cinquième étude consistait en une expérimentation, où nous avons recueilli les perceptions des utilisateurs sur la réalité virtuelle à l'aide de questionnaires. Nos résultats montrent le rôle central de l'utilité perçue dans l'acceptabilité et l'acceptation de la réalité virtuelle. Nous expliquons ce jugement d'utilité en le reliant à des besoins des utilisateurs satisfaits par les sessions en réalité virtuelle et par des bénéfices sur les outils qu'ils utilisent habituellement. Nous avons également identifié des critères sur lesquels s'appuient les utilisateurs pour décider d'utiliser ou non la réalité virtuelle. L'importance relative des perceptions des utilisateurs sur les caractéristiques de la technologie est également discutée
Our work aimed to identify factors of acceptance and rejection of virtual reality in the aeronautics industry. We studied two sides of the acceptance of virtual reality : on the one hand, users' perceptions of this technology and their intentions to use it and, on the other hand, their actual use of the technology. We conducted five studies. In the first three studies, we focused on the acceptance of virtual reality in the framework of project reviews. In the last two studies, we examined its acceptability to non-users when used for project reviews, and to potential future users for aircraft assembly training. We conducted semi-structured interviews with both users and non-users. For our studies on the acceptance of virtual reality, we combined the interviews with the analysis of user behaviors and user communications during the sessions. The fifth study was an experiment, during which we collected users' perceptions of virtual reality via questionnaires. Our results show the significant role played by perceived usefulness in the acceptability and the acceptance of virtual reality. We explain this perception by linking it to the satisfaction of user needs during the virtual reality sessions and by its presenting advantages over the tools to which they are used. Moreover, we identified users' criteria for deciding whether to use virtual reality. The relative importance of users' perceptions of the characteristics of the technology is also discussed

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Leclerc, Véronique. "La production d'une immersion sensorielle virtuelle : une étude ethnographique sur la création et l'expérience de la réalité virtuelle." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68636.

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Abstract:

L’arrivée de la technologie de la RV a permis l’émergence de nouvelles expériences immersives. Celles-ci, basées sur l’utilisation des sens et du corps, emportent l’utilisateur dans une nouvelle réalité, une réalité virtuelle. Ce mémoire porte sur les discours entourant l’expérience au sein de la RV autant du point de vue des créateurs que des utilisateurs, et ce, en analysant le processus de création d’univers virtuel et de la mise en place d’une expérience immersive. Plus précisément, c’est l’utilisation des sens lors du processus d’immersion qui sera étudiée. Cette étude vise à mieux comprendre ce que sont les sens virtuels, comment ils sont utilisés et mis en place au sein des environnements virtuels. Elle permet également de démontrer l’objectif de l’utilisation de ceux-ci dans le processus de création d’une immersion sensorielle virtuelle convaincante.
The arrival of VR technology has enabled the emergence of new immersive experiences. These , based on the use of the senses and the body , take the user into a new reality , a virtual reality. This thesis addresses the discourses surrounding the experience of VR from both designer and user perspectives by analyzing the process of creating a virtual universe and the implementation of an immersive experience. Most specifically , I will examine the mobilization of the senses during the immersion process. This study aims to better understand virtual senses and how they are used and implemented within virtual environments to produce a convincing virtual sensory immersion.

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Valton, Bernard. "Gestion de la complexité de scènes animées et interactives : contribution à la conception et à la représentation." Rennes 1, 1999. http://www.theses.fr/1999REN10142.

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Mollet, Nicolas. "De l'objet-Relation au Construire en Faisant : application à la spécification de scénarios de formation à la maintenance en réalité virtuelle." Rennes 1, 2005. ftp://ftp.irisa.fr/techreports/theses/2005/mollet.pdf.

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Abstract:

L'utilisation de la Réalité Virtuelle (RV) pour la formation est un domaine fortement stimulé par des besoins importants d'apprentissage sur des matériels souvent fragiles, indisponibles, couteux ou encore dangereux. La mise en oeuvre de tels environnements de formation requiert le déploiement d'outils considérables, à la croisée de disciplines et d'acteurs variés : informatique graphique et comportementale, simulation physique, considérations pédagogiques, savoir-faire portant sur le thème de la formation, etc. De plus, cette mise en oeuvre complexe est souvent portée par des projets nouveaux, pour lesquels la réutilisation de développements précédents est un problème majeur. L'objectif de cette thèse est de proposer des approches génériques et capitalisables visant à ouvrir la voie de plateformes auteur d'applications de formation à la maintenance industrielle en RV. Nous proposerons tout d'abord la modélisation STORM (Simulation and Training Object-Relation Model), qui offre dans un premier temps un modèle d'objet comportemental dôté de capacités d'intéractions possibles entre plusieurs objets comportementaux. Nous proposerons ensuite un langage de scénarisation pour la définition de procédures de maintenance : le langage LORA (Language for Objet-Relation Application). Ce langage, à la fois graphique et textuel, dont la philosophie est de décrire ce qui peut être fait, permet à des non-informaticiens de définir des enchaînements variés et complexes d'actions dans une scène virtuelle. Basés sur ces deux modèles, nous présenterons enfin notre outil-auteur permettant la saisie de procédures par leur démonstration dans la scène virtuelle. Cet outil et les mises en oeuvre de STORM et LORA s'inscrivent dans le déploiement de l'application GTV (Giat Virtual Training) : outil de formation à la maintenance en RV et plateforme de développement de telles applications. GTV est développé dans le cadre d'une collaboration Recherche/Industrie, par les laboratoires de l'ENIB et l'IRISA, et l'industriel Giat-Industries
AThe use of Virtual Reality (VR) environment for training is strongly stimulated by important needs of training on sensitive equipement, sometimes fragile, unavailable, costly or dangerous. Créating such environment requires the development of complex software, mixing multiple disciplines and actors : graphical and behavioural computer engineering, physics simulation, pedagogical approaches, specialized know-how in the field of the training, etc. Furthermore, such complex development is generally done in new projects, where the reusability of existing development is a major problem. The aim of this thesis is to propose generic and reusable approaches, in view of author-plateform for building VR training environment in maintenance. Our two major contributions are : the STORM (Simulation and Training Object-Relation Model) modelisation, which offers a model of behavioural objects composed of accumulated reusable capacities of interaction. STORM also allows the generic treatment of these interaction capacities and objects, through the relation notion : a disembodied entity wich realize possible interactions between behavioural objects. Our second contribution is a scenario-language which aims to define maintenance procédures : the LORA (Language for Object-Relation Application) language. This one which is both graphic and textual and whose philosophy is to describe what it is possible to do, lets non-computer scientists define various and complex tasks in a virtual scene. Based on thoses two models, we finally propose our author-tool which creates scenarios by demonstration. This tool and the development of STORM and LORA are used in the deployment of the GVT (Diat Virtual Training) project : a software for training in maintenance tasks in VR, and the author-plateform for creating such software. GTV is developped in a Research/Industry collaboration : the ENIB end IRISA laboratories, and the industrialist Giat-Industries

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Marchand, Eric. "Commande d'une caméra réelle ou virtuelle dans des mondes réels ou virtuels." Habilitation à diriger des recherches, Université Rennes 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00755302.

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Abstract:

Il y a aujourd'hui, d'après l'UNECE1 environ 770.000 robots opérationnels dont 24.000 en France. À ce jour, la plupart de ces robots sont des manipulateurs industriels dont l'autonomie est souvent réduite au stricte minimum. Ce manque d'autonomie est souvent due à l'absence de capteurs extéroceptifs sur les systèmes robotiques disponibles sur le marché. Ces capteurs sont cependant indispensables des lors que le robot évolue dans un environnement partiellement ou totalement inconnu. Dans ce contexte ces capteurs apportent aux systèmes robotiques les informations nécessaires pour appréhender l'environnement dans lequel ils évoluent. Dans le cadre de nos travaux nous avons uniquement considéré le cas des capteurs de vision qui fournissent au système une information riche mais dégénérée sous la forme d'une projection vers une image 2D de l'ensemble de l'environnement 3D perçu. L'un des points fondamentaux du cycle perception-action est la génération automatique des mouvements d'une ou plusieurs caméras. La création de carte 3D de l'environnement a longtemps été considérée comme un point de passage obligé pour la génération automatique des mouvements d'un robot autonome et de nombreux travaux se sont focalisés, souvent avec succès, sur ce sujet (e.g., [63]). Une façon élégante de raccourcir ce cycle en liant étroitement l'action à la mesure dans l'image est de générer les mouvements du système robotique en ayant recours au techniques d'asservissement visuel.

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Ngu, Leubou Richard. "Impact de la réalité virtuelle sur la formation à distance." Thesis, Limoges, 2021. http://www.theses.fr/2021LIMO0035.

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Abstract:

Les diverses possibilités offertes par la réalité virtuelle ont permis d’explorer différents usages dans plusieurs domaines scientifiques. Dans le domaine des apprentissages, il ressort des différentes études que cette technologie a un impact positif sur l’éducation. Elle offre une flexibilité puissante dans les possibilités de présenter l’information à l’apprenant et introduit les activités sensorimotrices (corporelles) et cognitives dans les processus d’apprentissage.Les formations réalisées dans des environnement de réalité virtuelle présentent de nombreux avantages par rapport aux formations réalisées dans des environnements réels. De plus, plusieurs travaux de recherche ont permis de montrer que cette technologie a une influence positive sur l’expérience utilisateur des apprenants. Bien que l’apport de la réalité virtuelle soit avéré dans le domaine de l’apprentissage en général, le secteur de la formation à distance reste peu exploré par la recherche. Les premiers travaux de recherche ont permis de faire ressortir l’utilité de cette technologie notamment pour les situations d’apprentissage collaboratives impliquant les apprenants dans le processus, et favorisant les interactions apprenant-apprenant et apprenant-enseignant. Cependant, il existe encore très peu d’informations permettant d’évaluer l’utilisabilité et l’acceptabilité (ou l’expérience utilisateur) de cette technologie dans un contexte de formation à distance. En outre la conception des environnements de réalité virtuelle est considérée comme une tâche complexe, car il est difficile d’anticiper le comportement et la manière dont les utilisateurs percevront, comprendront et utiliseront l’artefact. Le risque qu’un environnement conçu ne satisfasse pas aux exigences attendues est alors élevé. De plus, la distance, qui constitue l’une des causes majeures du décrochage dans des dispositifs de formation à distance est peu ou pas traitée dans les approches de conception existantes. Dans cette thèse, nous proposons premièrement de formaliser une approche de conception des environnements de réalité virtuelle spécifique à la formation à distance. Notre approche est basée sur le modèle général de la réalité virtuelle et la conception centrée opérateur humain, et met l’accent sur les spécificités de la distance. Ensuite nous proposons la spécification d’un environnement de réalité virtuelle collaboratif pour la formation à distance en nous basant sur une approche s’apparentant à la conception orientée par la recherche. Enfin, à la suite d’une mise en situation des apprenants dans un environnement de réalité virtuelle collaboratif, nous montrons comment la réalité virtuelle impacte positivement le sentiment de coprésence entre apprenants dans un contexte de formation à distance
The various possibilities offered by virtual reality have made it possible to explore different uses in several scientific fields. In the field of learning, various studies have shown that this technology has a positive impact on education. It offers a powerful flexibilityin the possibilities of presenting information to the learner and introduces sensorimotor and cognitive activities in the learning process. Training in virtual reality environments has many advantages over training in real environments. In addition, several research studies have shown that this technology has a positive influence on the user experience of learners. Although the contribution of virtual reality is proven in the field of learning in general, the distance learning sector remains little explored by research. The first research studies have shown the usefulness of this technology, particularly for collaborative learning situations involving participants in the learning process, and promoting learner-learner and learner-teacher interactions. However,there is still very little information available to evaluate the usability and acceptability (or user experience) of this technology in a distance learning context. Furthermore, the design of virtual reality environments is considered a complex task, as it is difficult to anticipate the behavior and the way users will perceive, understand and use the artifact. The risk that a designed environment will not meet the expected requirements is then high. Moreover, the distance between participants, which is one of the major causes of dropout in distance learning courses, is little or not addressed in existing design approaches. In this thesis, we first propose to formalize a design approach for virtual reality environments specific to distance learning. Our approach is based on the general model of virtual reality and the human operator-centered design, and focuses on the specificities of distance. Then we propose the specification of a collaborative virtual reality environment for distance learning based on a research-oriented design approach. Finally, following an experimentation with several participants in a collaborative virtual reality environment, we show how virtual reality positively impacts the feeling of co-presence between learners in a distance learning context

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Bernatchez, Marc. "Conception d'un système de visualisation à base de réalité virtuelle." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ25497.pdf.

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Sorbier, De Pougnadoresse François De. "Approches visuelles pour l'amélioration de la présence en réalité virtuelle." Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00469460.

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Abstract:

Le sentiment de présence, but ultime de la réalité virtuelle, peut être atteint en stimulant ces quatre "piliers" que sont l'immersion, l'interaction, le maintien de la boucle action-perception et les émotions. Notre objectif est de proposer des méthodes visant à améliorer ce sentiment en s'intéressant plus particulièrement à la perception visuelle. Dans cette optique, nous proposons tout d'abord une solution appliquant le rendu stéréoscopique sur carte graphique. Traditionnellement effectué en deux passes, ce rendu se fait maintenant en une passe, grâce aux shaders et au regroupement de certaines phases de calculs. Nous étendons ce processus de rendu aux tout récents écrans auto-stéréoscopiques nécessitant plus de deux vues, améliorant d'autant plus les temps de calcul. Pour assurer l'immersion et l'interaction, voire l'émotion, nous avons aussi cherché à diminuer la fatigue oculaire induite par les images stéréoscopiques, en ajoutant un flou de profondeur de champ. Ce flou, obtenu en temps réel grâce aux shaders, permet également d'inviter l'observateur à focaliser son attention sur des objets précis au lieu de laisser son regard errer. Enfin, un objectif pour obtenir le sentiment de présence est de faire croire à l'utilisateur qu'il existe dans la scène virtuelle. Notre contribution à ce but, est d'intégrer de manière naturelle une représentation virtuelle de l'utilisateur. Pour cela, nous créons par visual hulls un avatar à l'aide de caméras. Finalement, cet avatar est employé pour illustrer la présence de l'utilisateur au travers de surfaces réfléchissantes virtuelles ou de la projection de son ombre

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Chen, Jingtao. "Analyse biomécanique de différents aspects de la réalité virtuelle : application." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAS002/document.

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Abstract:

Le Syndrome de la Douleur Régionale Complexe (SDRC) est une maladie se manifestant par des troubles moteurs et atteint généralement les membres supérieurs. Bien que l'effet positif de la thérapie de miroir sur SDRC ait été prouvé, la tête du patient fixée et orientée en direction du miroir et l'exigence d'ignorer le membre intact limite encore cette thérapie. Dans ce contexte, premièrement la pseudo-haptique est appliquée dans le cas de la thérapie physique pour la main des patients affectés par le SDRC. Ainsi, le premier travail que nous avons effectué était de comprendre comment l'effet pseudo-haptique influence le comportement moteur de la main de l'utilisateur. A cet effet, des tâches de discrimination de rigidité ont été conduites consistant à discriminer la raideur d'un ressort virtuel avec celle de trois ressorts réels de raideurs différentes. Il existe deux types de thérapie pour la réhabilitation des patients atteints de SDRC : kinésiologique et occupationnelle, qui visent à récupérer respectivement les fonctions motrices de base et de travail du membre affecté. Concernant la thérapie kinésiologique, une application fondée sur la technologie Leap Motion et Unity3D a été développée permettant de manipuler la relation entre le mouvement de la main physique de l'utilisateur et le mouvement rendu/virtuel de l’avatar. L’application a été validée par une étude pilote réalisée au CHU de Grenoble avec des patients, des sujets sains et une équipe médicale (docteurs et kinésithérapeutes. Durant les tests, le mouvement rendu de la main est présenté sur l’écran de l’ordinateur: identique, amplifié ou réduit. Le retour des sujets a montré qu’ils n’avaient pas des sensations d’inconfort en utilisant l’application développée. L’équipe médicale, quant à elle, a manifesté un vif intérêt concernant l’utilisation de l’application en thérapie kinésithérapique. A cause de la fonction motrice anormale et de la douleur chronique nous avons tenu compte de l'endurance à la fatigue des patients atteints de SDRC A cet effet, une nouvelle méthode pour l'évaluation de la fatigue de la tâche en démontage fondée sur la dépense d'énergie métabolique et l’estimation de la fatigue musculaire a été proposée. Elle permet d’estimer les niveaux de fatigue associés à des tâches de démontage différentes. La méthode proposée est validée par une série de tests expérimentaux de chargement effectués dans un environnement de RV. D’autre part, les niveaux de fatigue sont évalués en analysant des signaux EMG des muscles impliqués du bras de l’opérateur. Enfin, les résultats analytiques issus du modèle proposé et les résultats expérimentaux obtenus à partir de l'analyse des signaux EMG ont été comparés et montré une très bonne corrélation entre eux
Complex Regional Pain Syndrome (CRPS) is a disease which companies with motor disorder and is generally affecting the upper limbs. Although the positive effect of mirror therapy on CRPS has been proved, the patient’s fixed head oriented towards the mirror and the requirement of ignoring the intact limb still limits this therapy. In this context, firstly the pseudo-haptics is applied in the case of physical therapy for hand affected CRPS patients. Thus, our first work was to understand how the pseudo-haptic feedback affects the user’s motor behavior of hand. For this purpose, stiffness discrimination tasks were performed consisting in discriminating the stiffness of one virtual spring with three different compared real springs. For rehabilitation of CRPS patients, there are two types of therapy: a kinesiological and an occupational one, respectively aiming at recovering the basic and working motor functions of patient‘s affected limb. For the kinesiological therapy we developed a VR application, based on Leap Motion technology and Unity3D software, allowing to manipulate the relationship between the user’s physical hand motion and the rendered avatar virtual motion. The application was validated by a pilot study performed at University Hospital Center in Grenoble with patients, healthy subjects and medical staff (doctors and kinesitherapists). During the experiments the rendered hand motion on the computer screen, is shown identical, amplified or reduced compared to the users’ real hand motion. Users’ feedback shown that they had no uncomfortable feeling with using the developed application. Medical staff expressed a strongly interest in using the application in the kinesiological therapy. Due to the motor abnormal function and chronic pain, we also considered the fatigue in the muscles during rehabilitation. For this purpose, a new method for disassembly task fatigue evaluation based on metabolic energy expenditure and muscle fatigue estimation is proposed. It is validated by a set of experimental loading tests performed in a specially realized test bench and integrated in a VR environment. The analytical model for mechanical energy expenditure is also proposed allowing to evaluate different fatigue levels. On the other hand, the fatigue levels are evaluated by analyzing the recorded EMG signals on the involved muscles in operator’ arm. The analytical results, calculated based on the proposed model and the experimental results, obtained from the EMG signals analysis, were compared and showed a (very) good correlation between them

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Saint-Aubert, Justine. "Co-localisation des retours visuels et haptiques en réalité virtuelle." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS369.

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Abstract:

La réalité virtuelle offre à un utilisateur la possibilité d'interagir avec des environnements très diversifiés. Elle possède ainsi un fort potentiel dans le domaine de la recherche, du médical ou encore de l'industrie. La majorité des applications nécessite de manipuler des objets virtuels, un retour visuel et haptique sont donc transmis à l'utilisateur au travers d'interfaces afin de l'aider à opérer. Dans l'état actuel des développements, il subsiste néanmoins une incohérence dans le couplage des deux interfaces qui affecte potentiellement la qualité de l'interaction. En effet, le retour visuel est généralement affiché en face de l'utilisateur alors que le retour haptique est transmis au niveau de sa main. La configuration dite délocalisée est simple à implémenter mais implique une incongruence spatiale entre les deux stimuli. A l'inverse, une configuration dans laquelle les retours visuels et haptiques sont co-localisés est plus réaliste mais plus complexe à mettre en place. La thèse traite des différences engendrées par les deux configurations afin de mieux comprendre les mécanismes impliqués. Elle est divisée en trois parties : la conception d'une interface co-localisée afin de servir comme outil d'étude, la comparaison des performances utilisateurs au cours d'opérations élémentaires, la comparaison de l'intégration des stimuli. Une interface de bureau dans laquelle les retours visuels et haptiques sont co-localisés est développée. A cet effet, une nouvelle architecture de dispositif haptique à câbles est proposée et intégrée dans un système d'affichage écran/miroir. Le mécanisme est redondant et une stratégie de commande par variation de raideur des câbles est donc avancée et testée afin d'améliorer la transparence du dispositif. Une expérience utilisateur est par la suite menée dans l'interface et l'efficacité de 36 participants à opérer en configurations co-localisée et délocalisées est ainsi évaluée. Une exécution plus rapide, plus précise et une plus grande stabilité dans les efforts de contact est démontrée en configuration co-localisée. De plus, la différence de stabilité est observée selon le type de délocalisation. Afin de mieux caractériser les différences entres les configurations, une expérience utilisateur est finalement réalisée sur l'intégration des stimuli. Les poids du retour visuel, proprioceptif et tactile dans le processus de perception sont relevés en configurations co-localisée et délocalisée. Ils varient selon la configuration, les participants et la nature du stimulus haptique
Virtual reality provides the ability to interact with a large variety of environments and represents a strong potential in research, medical or industry. Many applications require the manipulation of virtual objects. Visual and haptic feedback are used through different hardware interfaces to help the user to operate dexterously. As development currently stands, there is however an inconsistency in the coupling of the two feedbacks, affecting the quality of interaction. The visual feedback is usually displayed in front of the user while the haptic feedback is transmitted to his hand holding a remote controller. This so-called “delocated” configuration is simple to implement but introduces a spatial incongruence between the two stimuli. On the contrary, a configuration in which the visual and haptic feedback are “co-located”, where the user touches where he sees, is more realistic but technically more tedious to implement. The thesis deals with the differences generated by the two configurations, delocated vs co-located, in order to better understand the mechanisms involved. It is presented in three parts : the design of a co-located interface to experiment and evaluate different configurations : the comparison of user performance during basic operations, the comparison of integration of stimuli. A desktop interface with co-located visio-haptic feedback is developed. For this purpose, a novel haptic device with cable architecture is proposed and fitted with a mirrored screen display. The mechanism being redundant, a control strategy including slacking cables is then proposed and tested in order to enhance the transparency of the device. A user-centered experiment is then conducted and performances of 36 participants to operate in co-located and delocated configurations are evaluated. Faster, better accuracy and greater stability of contact forces are exposed in co-located configuration. Additionally, a difference in stability is observed according to the type of delocation. In order to get a better insight of the difference between configurations, an user-centered experiment is lastly conducted on the integration of stimuli. The weights of visual, proprioceptive and tactile feedback in the perceptual process are inferred in co-located and delocated configurations. A variation depending on the spatial configuration, the nature of haptic stimulus is demonstrated, as well as a significant performances differences between users

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Taupiac, Jean-Daniel. "Etude et conception d'environnements de formation pertinents en Réalité Virtuelle." Thesis, Montpellier, 2020. http://www.theses.fr/2020MONTS040.

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Abstract:

Dans un contexte de démocratisation de la Réalité Virtuelle, la conception d'environnements de formation pertinents est un enjeu identifié tant au niveau académique qu'industriel.Dans cette thèse, préparée dans le cadre d'un contrat CIFRE entre le LIRMM et Capgemini, une étude approfondie de la littérature ainsi que des besoins industriels a été réalisée, nous permettant d'identifier les précautions, les concepts et les limites à prendre en compte afin d'y répondre.En exploitant notamment des outils issus du domaine statistique, nous proposons et appliquons des méthodologies expérimentales afin d'évaluer la pertinence d'environnements de formation pour deux cas d'usage : la formation aux savoir-faire procéduraux et la formation aux compétences sociales.Enfin, nous explorons également l'utilisation de la Réalité Virtuelle en tant qu'outil de conception, permettant de dessiner des expressions faciales émotionnelles représentatives à partir de la perception de sujets
In the context of Virtual Reality's democratization, the design of relevant training environments is an issue identified both at the academic and industrial level.In this thesis, prepared in throught a CIFRE contract between the LIRMM and Capgemini, an in-depth study of the literature and the industrial needs was carried out, allowing us to identify the precautions, the concepts and limitations to be considered in order to design relevant training environments.In particular, by using tools from the statistical field, we propose and apply experimental methodologies to assess the relevance of training environments for two use cases: procedural and social skills training.Finally, we also explore the use of Virtual Reality as a design tool, allowing to draw representative emotional facial expressions based on the perception of subjects

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Sorbier, de Pougnadoresse François de. "Approches visuelles pour l'amélioration de la présence en réalité virtuelle." Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0205/document.

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Abstract:

Le sentiment de présence, but ultime de la réalité virtuelle, peut être atteint en stimulant ces quatre "piliers" que sont l'immersion, l'interaction, le maintien de la boucle action-perception et les émotions. Notre objectif est de proposer des méthodes visant à améliorer ce sentiment en s'intéressant plus particulièrement à la perception visuelle. Dans cette optique, nous proposons tout d'abord une solution appliquant le rendu stéréoscopique sur carte graphique. Traditionnellement effectué en deux passes, ce rendu se fait maintenant en une passe, grâce aux shaders et au regroupement de certaines phases de calculs. Nous étendons ce processus de rendu aux tout récents écrans auto-stéréoscopiques nécessitant plus de deux vues, améliorant d'autant plus les temps de calcul. Pour assurer l'immersion et l'interaction, voire l'émotion, nous avons aussi cherché à diminuer la fatigue oculaire induite par les images stéréoscopiques, en ajoutant un flou de profondeur de champ. Ce flou, obtenu en temps réel grâce aux shaders, permet également d'inviter l'observateur à focaliser son attention sur des objets précis au lieu de laisser son regard errer. Enfin, un objectif pour obtenir le sentiment de présence est de faire croire à l'utilisateur qu'il existe dans la scène virtuelle. Notre contribution à ce but, est d'intégrer de manière naturelle une représentation virtuelle de l'utilisateur. Pour cela, nous créons par visual hulls un avatar à l'aide de caméras. Finalement, cet avatar est employé pour illustrer la présence de l'utilisateur au travers de surfaces réfléchissantes virtuelles ou de la projection de son ombre
The feeling of presence is the ultimate goal of a virtual reality system. It can be achieved by stimulating its four pillars that are immersion, interaction, consistency of the action-perception loop and emotions. Our objective is submit methods which could increase this feeling of presence. We will especially focus on visual perception. First, we present a solution applying the stereoscopic rendering on GPU. Using the latest shaders extensions, we join the traditional two passes to a single that reduce redundant computation. Our method can also be applied on recent autostereoscopic screens which need about ten different view points. The second contribution refers to eyestrain caused when a user watches stereoscopic images during a long time. We propose to use the graphic cards to render, in real time, a blur on problematic areas thus the user will focus on the others. We also use blur to point out some objects of the virtual scene that we considerate as important and avoid to let user's eye wander. Finally, we propose a method to increase the presence of the user into the virtual environment. An avatar, based on images taken from several cameras and visual hull method, is first build. In a second stage, the avatar is integrated into the virtual scene so it seems natural to the user. Thus we use reflective surfaces like mirrors or virtual lights interactions like shadows

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Nannipieri, Olivier. "Les paradoxes de la présence dans les environnements immersifs : de la réalité à la réalité virtuelle." Thesis, Toulon, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUL0011.

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Abstract:

Si « la réalité virtuelle ne fait que généraliser ce principe qui consiste à offrir un produit privé de sa substance, privé de son noyau de réel, de résistance matérielle : tel le café décaféiné qui a le goût et l'odeur du café sans en être vraiment, la réalité virtuelle est une réalité qui ne l'est pas vraiment. » comme l'écrit Slavoj Zizek (2002, p. 31), comment expliquer la présence ?La question de la présence entendue comme la sensation d'être dans un environnement qui n'est pas l'environnement réel ne peut être abordée qu'à condition de prendre conscience des présupposés qu'elle comporte même si ces présupposés semblent paradoxaux. Par conséquent, il s'agit, dans un premier temps, d’analyser une série d'immersions menées au Centre de Réalité Virtuelle de la Méditerranée (Crvm). C'est sur la base des résultats de l'étude menée au Crvm en recourant à des entretiens en profondeur que, dans un deuxième temps, une étude empirique utilisant un recueil de données parquestionnaire, sera proposée afin d'examiner les relations entre les dimensions de la présence. Pour le dire clairement, la problématique de ce travail prend pour origine une question qui n'a pas été, selon nous, suffisamment examinée : qu’est-ce que la présence dans un environnement immersif ? Les paradoxes de la présence dans les environnements immersifssont-ils d’authentiques paradoxes où ne sont-ils pas seulement les conséquences de présupposés insuffisamment interrogés ? Le cas échéant, la présence dans les environnements immersifs est-elle encore paradoxale ? Et si, malgré tout, elle le demeure, quelle est la nature des paradoxes qui la caractérisent ? Et, en dépit de l'apparente solitude du sujet en immersion, la présence dans les environnements immersifs ne révèle-t-elle pas l'essence communicationnelle de l'homme ?
The question of the presence -i.e. the feeling of being in an environment which is not the real environment - can be understood only if we are aware of presence presuppositions, even if these presuppositions seems to be paradoxical. Consequently, on the one hand, we have analyzed immersive experiences at the Centre de Réalité virtuelle de la Méditerranée (Crvm). On the second hand, an empirical study, using a data collection by questionnaire, has been achieved in order to examine the relations between the dimensions of the presence.The problem of the presence in immersive environments takes for origin a question which was not enough examined. The question is the following : are the paradoxes of the presence in immersive environments authentic paradoxes? In spite of the loneliness of the subject experiencing immersion, is the presence in the immersive environments able to reveal that the essence of human being is communication?

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Nannipieri, Olivier. "Les paradoxes de la présence dans les environnements immersifs : de la réalité à la réalité virtuelle." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUL0011.

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Abstract:

Si « la réalité virtuelle ne fait que généraliser ce principe qui consiste à offrir un produit privé de sa substance, privé de son noyau de réel, de résistance matérielle : tel le café décaféiné qui a le goût et l'odeur du café sans en être vraiment, la réalité virtuelle est une réalité qui ne l'est pas vraiment. » comme l'écrit Slavoj Zizek (2002, p. 31), comment expliquer la présence ?La question de la présence entendue comme la sensation d'être dans un environnement qui n'est pas l'environnement réel ne peut être abordée qu'à condition de prendre conscience des présupposés qu'elle comporte même si ces présupposés semblent paradoxaux. Par conséquent, il s'agit, dans un premier temps, d’analyser une série d'immersions menées au Centre de Réalité Virtuelle de la Méditerranée (Crvm). C'est sur la base des résultats de l'étude menée au Crvm en recourant à des entretiens en profondeur que, dans un deuxième temps, une étude empirique utilisant un recueil de données parquestionnaire, sera proposée afin d'examiner les relations entre les dimensions de la présence. Pour le dire clairement, la problématique de ce travail prend pour origine une question qui n'a pas été, selon nous, suffisamment examinée : qu’est-ce que la présence dans un environnement immersif ? Les paradoxes de la présence dans les environnements immersifssont-ils d’authentiques paradoxes où ne sont-ils pas seulement les conséquences de présupposés insuffisamment interrogés ? Le cas échéant, la présence dans les environnements immersifs est-elle encore paradoxale ? Et si, malgré tout, elle le demeure, quelle est la nature des paradoxes qui la caractérisent ? Et, en dépit de l'apparente solitude du sujet en immersion, la présence dans les environnements immersifs ne révèle-t-elle pas l'essence communicationnelle de l'homme ?
The question of the presence -i.e. the feeling of being in an environment which is not the real environment - can be understood only if we are aware of presence presuppositions, even if these presuppositions seems to be paradoxical. Consequently, on the one hand, we have analyzed immersive experiences at the Centre de Réalité virtuelle de la Méditerranée (Crvm). On the second hand, an empirical study, using a data collection by questionnaire, has been achieved in order to examine the relations between the dimensions of the presence.The problem of the presence in immersive environments takes for origin a question which was not enough examined. The question is the following : are the paradoxes of the presence in immersive environments authentic paradoxes? In spite of the loneliness of the subject experiencing immersion, is the presence in the immersive environments able to reveal that the essence of human being is communication?

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Peillard, Etienne. "Vers une caractérisation des biais perceptifs en réalité mixte : une étude de facteurs altérant la perception des distances." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020ECDN0030.

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Abstract:

Réalité Virtuelle, Réalité Augmentée, Réalité Mixte, ces mots comme les applications qui les accompagnent entrent peu à peu dans l’usage commun. Cependant, la réalité proposée par ces technologies n’est pas identique à notre réalité ordinaire. Le présent ouvrage se propose de mettre en évidence certains biais perceptifs en réalité mixte. Dans un premier temps nous étudierons un biais perceptif lié à l’observateur : l’anisotropie de la perception egocentrique des distances en réalité virtuelle. Dans un second temps nous examinerons la perception exocentrique des distances en Réalité Augmentée (RA). En effet la sous-estimation des distances egocentriques est un phénomène souvent observé et il est donc intéressant d’étudier son potentiel transfert à la perception exocentrique. Puis nous étudierons plus en avant d’autres biais potentiels en RA en s’attachant en particulier à évaluer l’impact des indices de profondeur sur la perception des distances. En particulier, nous analyserons dans ce chapitre l’effet de deux indices de profondeurs en RA: l’impact de la position et de la forme des ombres sur la perception des distances, puis l’inﬂuence de l’accommodation sur la perception des distances en utilisant une technologie d’afﬁchage spéciﬁque : les dispositifs de projection rétinienne. Enﬁn nous discuterons le potentiel impact des techniques d’interaction sur la perception des distances et proposerons un protocole permettant d’évaluer l’effet de certaines interactions sur la perception des distances en RA, aﬁn peut-être de parvenir à rapprocher celle-ci de la perception réelle
Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality, these words as well as their applications are gradually becoming common usage. However, the reality proposed by these technologies is not identical to our regular reality. This work aims to highlight some perceptual biases in Mixed Reality. First we study a perceptual bias linked to the observer: the anisotropy of the egocentric distances perception in virtual reality. In a second part, we study the exocentric perception of distances in Augmented Reality (AR). Indeed the under estimation of egocentric distances is a phenomen on frequently observed and it is therefore interesting to consider its potential transfer tothe exocentric perception. Then we further study other potential biases in AR by focusing in particular on evaluating the impact of depth cues on the perception of distances. In particular, we investigate in this chapter the effect of two depth cues in AR: the impact of the position and shape of shadows on distance perception, and then the inﬂuence of accommodation on distance perception using a speciﬁc display technology: retinal projection devices. Finally, we discuss the potential impact of interaction techniques on distance perception and propose a protocol to evaluate the effect of certain interactions on distance perception in AR, in order to perhaps bring it closer to real perception

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Beer, Suzanne. "Le cybermusée virtuel : du virtuel philosophique au virtuel technologique." Thesis, Paris 8, 2014. http://www.theses.fr/2014PA080060/document.

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Abstract:

Cette thèse reprend la critique de l’expression de « musées virtuels » des muséologues, remplacée par celle de cybermusée. Elle refait la recherche de ce que signifie la notion de virtuel dans ce domaine de Bernard Deloche, en particulier, à nouveaux frais. Partant des conceptions de Bergson et Deleuze, elle les compare avec le sens utilisé dans le domaine scientifique et technologique, en particulier dans celui de la réalité virtuelle. Les cybermusées relevant des arts numériques, ils auront tendance à utiliser ce sens, qui est réduit à être un champ de possibles, déchargé de la caractéristique créative de la notion philosophique. Une analogie entre le référent du champ muséal, la mémoire pure et le flux des micro-perceptions permet de chercher une définition du type de muséologie qui pourrait être à l’œuvre dans un cybermusée. Une figure proprement muséale du cybermusée est trouvée dans l’usage des métaphores paysagères des systèmes de visualisation des grands ensembles de données, retravaillées pour le terrain du patrimoine et autres objets muséaux numériques. L’immersion dans un environnement à la fois esthétique et cognitif est atteint. Des conceptions esthétiques des images numériques résolvent le problème de l’absence de « chose vraie » : l’esthétique anesthétique de Diodato, l’intimisme fragmentaire et génétique de Chirollet et Weissberg, et l’association d’images selon Aby Warbourg. Le cybermusée poursuit alors le même but que le musée imaginaire d’André Malraux, prenant en compte les spécificités du médium numérique. La thèse comprend une création de prototypes de cybermusées qui expérimente les idées de la réflexion théorique et les fait avancer
This thesis takes into account the critic of the expression of « virtual museums » made by some museologists who replace dit by the term « cybermuseum ». It comes back to the research of what virtual means in this topic that Bernard Deloche did, with new understandings. Coming from Bergsonian and Deleuzian approaches, it compares them with the meaning given to it in scientific and technological disciplines, especially for virtual reality, since cybermuseums are an expression of digital arts using this kind of technology. Cybermuseums tend to use this last meaning, which is a reduction to the field of possibility, affranchised of its philosophical creative characteristic. An analogy between museal field referent and pure memory or flux of microperception allows to look for a definition of a cybermuseum specific type of museology. A proper museal cybermuseum figure is found in information landscape metaphors from infoviz, which are rethought for digital museums typical uses. Immersion in together esthetical and cognitive environment is then reached. Esthetical conceptions of digital image solve the problem of a digital museum without « real things » : the anesthetic esthetic of Diodato, fragmentary intimism and genesis of Chirollet and Weissberg, image association of Aby Warburg. Cybermuseum therefore pursue a similor goal as Malraux’s « museum without walls », by taking into account digital medium specifities. The thesis contains a creation of cybermuseums prototypes which experiment theoretical ideas and makes them go forward

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Wallet, Grégory. "Cognition spatiale et transfert virtuel/réel des apprentissages." Thesis, Bordeaux 2, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR21692.

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Abstract:

La thématique centrale de notre thèse concerne l’étude du transfert de connaissances acquises dans des situations virtuelles (environnements virtuels ou EVs) vers des situations de la vie quotidienne. Plus particulièrement, nous nous sommes intéressés à l’effet du mode de navigation en EV (i.e., avec ou sans joystick) sur la qualité du transfert de connaissances spatiales (un parcours à apprendre). La littérature relative à cet effet révèle des résultats contradictoires, et nous proposons d’apporter des éléments d’explication en examinant les interactions possibles entre le mode de navigation et d’autres facteurs susceptibles d’affecter les performances. Ainsi l’effet du mode de navigation sur le transfert virtuel-réel a été testé en interaction avec les facteurs suivants : la fidélité visuelle de l’EV (Exp. 1), la complexité informationnelle du parcours à apprendre (Exp. 2) et le délai de rétention (Exp. 3 et 4). Le transfert virtuel-réel et les connaissances spatiales ont été mesurés à l’aide de trois tâches de rappel : Wayfinding (i.e., reproduction du parcours appris dans la réalité), dessin à main levé du parcours et classification de photos dans l’ordre chronologique. Nos résultats montrent que l’impact du mode de navigation sur la qualité du transfert n’est pas le même selon les facteurs manipulés (i.e., fidélité visuelle, complexité du parcours et délai de rétention) et selon la tâche de rappel utilisée. Ces résultats nous ont permis de préciser le lien entre exploration active et systèmes représentationnels notamment à la lumière des théories sur le traitement cognitif d’informations spatiales (i.e., le modèle L-R-S et l’approche des graphes). Ces résultats permettent également de préciser les situations favorisant le transfert virtuel-réel, ce qui offre un intérêt particulier dans les enjeux notamment d’utilisation de la réalité virtuelle dans le diagnostic et/ou la réhabilitation cognitive
The main theme of this thesis is the transfer of knowledge acquired in virtual situations (virtual environments or VEs) to situations in everyday life. We focused particularly on the effect of the navigation mode in VE (i.e., with or without joystick) on the quality of the transfer of spatial knowledge (learning a pathway). Previous publications on this effect presented contradictory findings and our aim was to elucidate this situation by examining possible interactions between the navigation mode and other factors likely to affect performance. Consequently, the effect of the type of movement control on virtual-real transfers was tested in interaction with the following factors: the visual fidelity of the VE (Exp. 1), the informational complexity of the route to be learned (Exp. 2), and retention delay (Exp. 3 and 4). Virtual-real transfers and spatial knowledge were measured using three recall tasks: Wayfinding (i.e., reproducing the route in the real world), freehand drawing of the path, and organizing photos in chronological order. Our findings revealed that the impact of the movement control on the transfer varied according to the factors manipulated (i.e., visual fidelity, route complexity, and retention delay), as well as the recall task used. These results clarified the connection between active exploration and representational systems, especially in light of theories on the cognitive processing of spatial information (i.e., the L-R-S model and the graph approach). These results also identified situations that facilitated virtual-real transfer, which is of particular interest when virtual reality is to be used in cognitive diagnosis and/or rehabilitation

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Rahajaniaina, Andriamasinoro. "La réalité virtuelle et la réalité augmentée pour des systèmes d'informations ubiquitaires dans le travail collaboratif mobile." Toulouse 3, 2010. http://thesesups.ups-tlse.fr/926/.

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Abstract:

La Réalité Augmentée est l'une des techniques utilisées pour permettre aux utilisateurs mobiles qui se trouvent dans différent zone géographique de partager un modèle 2D/3D comme point d'entrée pour travailler ensemble et interagir sur le même prototype en utilisant des ordinateurs mobiles. Dans cette étude, nous avons proposé une architecture modulaire permettant la gestion d'une application RA collaborative mobile. Elle est conçue pour que l'identification et l'adaptation au système soient transparentes aux utilisateurs. Les techniques de localisation et de suivi hybride et par vision sont adoptées pour assurer la robustesse de notre système. La base de données est répliquée dans les serveurs et/ou dans les clients. L'équilibrage des charges est utilisé afin que la communication entre les applications clientes et serveurs soit tolérante aux pannes
Augmented Reality is among of the techniques used to allow mobile users who are in different geographical area to share a model 2D/3D as primary tools for collaboration, using the same software on lightweight hardware or mobile computers. In this study, we proposed a modular architecture allowing the management of mobile collaborative Augmented Reality application. This architecture is designed so that the identification and the adaptation to the system are transparent to users. Vision and hybrid based tracking techniques are used to ensure the robustness of our system. The database is replicated in the servers and/or the clients. The technique of load balancing is used so that the communication between the client applications and servers is fault-tolerant

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Clergeaud, Damien. "Collaboration interactive 3D en réalité virtuelle pour supporter des scénarios aérospatiaux." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0708/document.

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Abstract:

De nos jours, l’industrie aérospatiale est composée d’acteurs internationaux.Due à la complexité de leur production (taille, nombre de composants,variété des systèmes, ...), la conception d’un avion ou d’un lanceurnécessite un grand nombre d’ingénieurs avec des domaines d’expertises variés.De plus, les industries aérospatiales sont distribuées de par le monde. Dans cecontexte complexe, il est nécessaire d’utiliser la réalité virtuelle afin de proposerdes environnements virtuels accessibles depuis des sites distants afin departager une expérience collaborative. Des problèmes particuliers, alors, surviennent,particulièrement par rapport à la perception des autres utilisateursimmergés.Cette thèse, en partenariat avec Airbus Group, se concentre sur la conceptionde techniques d’interaction collaboratives efficaces. Ces sessions collaborativespermettent de connecter plusieurs sites distants via le même environnementvirtuel. Ainsi, des experts de domaines variés peuvent travailler ensembleen étant immergés simultanément. Par exemple, si un problème survient durantles dernières étapes d’assemblage d’un lanceur, il peut être nécessairede rassembler des experts qui étaient impliqués en amont du projet (bureaud’étude pour la conception, usine pour la fabrication des systèmes), afin deconcevoir des solutions pour résoudre le problème.Dans cette thèse, nous proposons différentes techniques d’interactions afinde faciliter la collaboration à différents niveaux d’un projet industriel. Nousnous sommes intéressés à la communication et la perception entre collaborateursimmergés, à la prise d’annotation et la circulation de ces annotations età la collaboration asymétrique entre une salle de réunion et un environnementvirtuel à l’aide d’outil de réalité mixte
The aerospace industry is no longer composed of local and individualbusinesses. Due to the complexity of the products (their size, the numberof components, the variety of systems, etc.), the design of an aircraft or alauncher involves a considerable number of engineers with various fields of expertise.Furthermore, aerospace companies often have industrial facilities allover the world. In such a complex setting, it is necessary to build virtual experimentsthat can be shared between different remote sites. Specific problemsthen arise, particularly in terms of the perception of other immersed users.We are working with Airbus Group in order to design efficient collaborativeinteraction methods. These collaborative sessions allow multiple sites to beconnected within the same virtual experiment and enable experts from differentfields to be immersed simultaneously. For instance, if a problem occurs duringthe final stages of a launcher assembly, it may be necessary to bring togetherexperts on different sites who were involved in previous steps ( initial design,manufacturing processes). In this thesis, we propose various interaction technique in order to ease thecollaboration at different moments of an industrial process. We contributedin the context of communication between immersed users, taking notes inthe virtual environment and sharing it outside virtual reality and asymmetriccollaboration between a physical meeting room and a virtual environment

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Nguyen, Khoa-Van. "Technologie binaurale et contexte de réalité virtuelle : études perceptives et optimisation." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066589.

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Abstract:

La synthèse binaurale est une technique de spatialisation sonore pour casque d'écoute. Elle repose sur l'utilisation de fonctions de transfert relatives à la tête (HRTFs) qui encodent l'espace sonore de manière spécifique à un individu et permettent de positionner une source sonore à un endroit quelconque dans l'espace. La synthèse binaurale a été développée et éprouvée en considérant uniquement la perception auditive. Dans cette thèse, nous confrontons la technique binaurale au contexte particulier des environnements de réalité virtuelle (RV), engageant simultanément d'autres modalités sensorielles. Des effets perceptifs crossmodaux interviennent et peuvent améliorer ou dégrader la sensation de présence recherchée en RV. Nous nous concentrons sur deux aspects perceptifs et technologiques liés à la cohérence spatiale entre les différentes modalités. Premièrement, nous associons la synthèse binaurale avec un rendu visuel stéréoscopique et menons des expériences perceptives sur l’interaction visuo-auditive. Nous montrons que la RV permet d'observer des résultats comparables à ceux obtenus dans des conditions réelles. Puis, nous tirons profit des spécificités de la RV pour utiliser des stimuli plus complexes et varier les conditions d'expérimentation. Deuxièmement, nous explorons une méthode permettant de mieux synthétiser la distance en champ proche avec la technique binaurale. Nous utilisons le formalisme de l’acoustique sphérique pour extrapoler des HRTFs mesurées vers des distances plus proches ou plus éloignées. Nous comparons cette méthode à celles de la littérature et montrons que notre approche fournit des résultats objectifs légèrement meilleurs que ces méthodes
Binaural synthesis is a spatialization technique for headphone listening. It relies on the Head Related Transfer Functions (HRTFs) encoding the auditory space in a unique way for each individual and allows to virtually position an auditory source at any location in space. Binaural synthesis was developed and tested only considering the auditory perception. In this thesis, binaural synthesis is used in the context of virtual reality (VR) environments, involving other sensory modalities. Crossmodal perceptual effects arise and may improve or lower the feeling of presence, which is the aim of RV. We focus on two perceptual and technical aspects about the spatial coherence between the different modalities. First, binaural synthesis is associated with a visual stereoscopic rendering and we run perceptual experiments on visuo-auditory interactions. It is shown that VR gives results that are comparable to those obtained in real conditions. Then, we take advantage of the VR characteristics to use more complexe stimuli and vary the experimental conditions. Second, we explore a method to get a better distance synthesis, especially in near-field, with binaural technique. We use spherical acoustics to extrapolate measured HRTFs toward closer and further distances. This method is compared to other methods and is shown to get slightly better objective results

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Charfi, Ahmed Anis. "L’expérience d’immersion en ligne dans les environnements marchands de réalité virtuelle." Paris 9, 2012. http://basepub.dauphine.fr/xmlui/handle/123456789/9785.

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Abstract:

Les responsables de sites marchands cherchent de plus en plus à favoriser l’immersion des internautes pendant l’expérience en ligne. L’objectif de cette recherche est d’étudier les effets des composantes expérientielles des sites marchands comme variables atmosphériques, sur l’expérience immersive en ligne, la valeur perçue de la visite (hédonique et utilitaire) et sur la performance marketing en ligne, notamment les comportements des internautes envers le site, la marque et l’offre. S’appuyant sur une revue de littérature ainsi que sur des investigations issues d’une analyse qualitative exploratoire, nous introduisons les bases théoriques et méthodologiques répondant à cette problématique. Un modèle conceptuel développé. Il met en évidence l’effet des composantes expérientielles, telles que perçues par les internautes, notamment le décor en trois dimensions, les avatars et les commandes de contrôle sur l’immersion, l’évaluation de la visite et sur le bouche à oreille, l’intention d’achat, l’intention de revisiter le site, l’intention de prendre contact. Les relations du modèle sont modérées par l’expertise d’Internet, l’implication envers la catégorie du produit, le lieu et le moment de la visite. Après la validation des échelles de mesure sur un échantillon de 340 répondants, une collecte des données a été effectuée lors d’une expérimentation en ligne (288 questionnaires). 8 versions d’un site on été conçues. L’analyse montre un effet significatif des composantes expérientielles du site sur l’expérience d’immersion. Enfin, des implications managériales, méthodologiques et théoriques, ainsi que des voies futures seront mises en perspective

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Robert, Florent. "Analyser et comprendre les interactions incarnées en système de réalité virtuelle." Electronic Thesis or Diss., Université Côte d'Azur, 2024. http://www.theses.fr/2024COAZ4044.

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Abstract:

Les interactions incarnées permettent la création de scénarios narratifs 3D réalistes et immersifs en donnant aux utilisateurs la possibilité d'interagir avec des environnements virtuels grâce à l'utilisation de leur corps physique, notamment par les gestes, la posture et le déplacement. Néanmoins, de nouvelles méthodologies de capture et d'analyse des expériences sont nécessaires pour le cas des expériences VR incarnées, en raison de l'utilisation du corps comme dispositif de communication, stimulant le cerveau et permettant des réactions différentes des médias traditionnels. Des problèmes de communication sont également susceptibles de survenir entre l'expérience recherchée par le concepteur et l'expérience vécue et interprétée par l'utilisateur, en raison de la variété des scénarios et des modalités d'interaction qui composent un scénario incarné réaliste. Pour relever ces défis, cette thèse contribue à l'observation, à l'analyse et à la compréhension des expériences incarnées vécues à travers la conception de framework, de modèles et de méthodologies, un sujet qui n'a pas encore été pleinement exploré dans la littérature appliquée à la RV. La théorie de l'incarnation de Paul Dourish met en évidence trois éléments clés à prendre en compte pour une compréhension efficace de l'interaction incarnée. Inspirée de cette théorie, cette thèse est composée de trois composantes : (1) La composante ontologie, présentant un framework de création d'expérience incarnée, pour aborder la création, la gestion et l'observation d'expériences utilisant des interactions incarnées dans des environnements immersifs ; (2) la composante intentionnalité, présentant une méthodologie d'analyse des interactions incarnées, pour aborder la compréhension des interactions incarnées à travers l'analyse des corrélations entre les données comportementales de l'utilisateur et les données contextuelles du système ; et (3) la composante intersubjectivité, présentant un modèle de communication concepteur-système-utilisateur en contexte incarné, pour spécifier les problèmes de communication existant entre un concepteur construisant une expérience incarnée et un utilisateur vivant cette expérience. Chaque composante représente un chapitre de cette thèse, adoptant une approche centrée utilisateur pour soutenir les concepteurs dans leur compréhension de l'expérience incarnée vécue dans un contexte immersif en proposant des outils inspirés des travaux existants dans les interactions homme-machine (IHM). Pour valider nos outils, trois études utilisateurs ont été menées. La première étude évalue la mise en œuvre du framework de création proposé, avec des participants possédant une expertise dans le développement d'expériences 3D. La deuxième étude permet l'observation et l'analyse des interactions incarnées en collectant des mesures comportementales des participants (par exemple, le mouvement du corps, la conductance de la peau) pendant qu'ils effectuent des interactions incarnées en RV. La troisième étudie le fossé de communication existant entre le concepteur et l'utilisateur d'une expérience incarnée en observant et en classant les problèmes qui se produisent pendant les phases de conception et d'utilisation de l'expérience. Cette thèse peut soutenir la recherche qui vise à une meilleure compréhension du comportement humain ou à l'amélioration de l'expérience utilisateur (par exemple, la santé, l'IHM) en soumettant des outils qui peuvent aider les concepteurs à acquérir une meilleure compréhension de la façon dont les expériences incarnées sont vécues en RV
Embodied interactions allow the creation of realistic and immersive 3D storytelling scenarios by giving users the possibility to engage with virtual environments through the use of their physical bodies, including gestures, posture, and locomotion. Nonetheless, new methodologies to capture and analyze experiences are required for the case of embodied VR experiences, because of the use of the body as a communication device, stimulating the brain and enabling reactions differently than traditional media. Communication problems are also likely to arise between the experience sought by the designer and the experience lived and interpreted by the user, due to the variety of scenarios and interaction modalities that make up a realistic embodied scenario. To address these challenges, this thesis contributes to the observation, analysis, and comprehension of the lived embodied experiences through the conception of frameworks, models, and methodologies, a subject that has not yet been fully explored in the literature applied to VR. Paul Dourish's theory of embodiment highlights three key elements to take into account for an efficient comprehension of embodied interaction. Inspired by this theory, this thesis is composed of three components: (1) The ontology component, presenting an embodied experience creation framework, to address the creation, the management, and the observation of experiences using embodied interactions in immersive environments; (2) the intentionality component, presenting an embodied interaction analysis methodology, to address the comprehension of the embodied interactions through the analysis of the correlations between the user behavioral data and the system contextual data; and (3) the intersubjectivity component, presenting a designer-system-user communication model in embodied context, to address the communication issues existing between a designer building an embodied experience and a user living this experience. Each component represents a chapter of this thesis, taking a user-centered approach to support designers in their understanding of the embodied experience lived in an immersive context by proposing tools inspired by existing works in human-computer interactions (HCI). To validate our tools, three user studies were conducted. The first study evaluates the system implementation of the proposed creation framework, with participants who possess expertise in 3D experience development. The second study enables embodied interaction observation and analysis by collecting participant behavioral metrics (e.g., body motion, skin conductance) while they perform embodied interactions in VR. The third investigates the communication gulf existing between the designer and the user of an embodied experience by observing and classifying the issues happening during the design and the usage phases of the experience. This thesis can support research that aims at a better understanding of human behavior or the improvement of user experience (e.g., health, HCI) by submitting tools that can support designers in acquiring a better understanding of how embodied experiences are lived in VR

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Simon, Cassandre. "Interaction collaborative et multimodalité pour la formation médicale en réalité virtuelle." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASG073.

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Le compagnonnage, modèle traditionnel de la formation médicale, soulève des enjeux éthiques et de sécurité car les novices s'exercent sur de vrais patients. Pour y remédier, la Haute Autorité de Santé (HAS) a instauré la directive « jamais la première fois sur un patient », encourageant l'usage de la simulation. La réalité virtuelle (RV) s'impose alors comme un outil prometteur, offrant un environnement immersif où les étudiants peuvent s'exercer sans risque pour les patients. Cependant, les simulateurs actuels sont majoritairement centrés sur l'apprentissage autonome, limitant ainsi la présence d'un instructeur pour guider les apprenants. Cette absence soulève la question de comment réintégrer un instructeur dans les simulateurs immersifs pour optimiser la formation.Dans cette thèse, nous explorons la conception d'interactions multimodales et collaboratives dans des environnements virtuels collaboratifs (EVCs), afin de permettre à un instructeur de superviser et d'accompagner un apprenant dans l'apprentissage de gestes techniques. Nous avons étudié les interactions entre instructeur et apprenant à la fois dans le monde réel et le virtuel, en adaptant une approche centrée sur l'humain. Sur la base de l'analyse de terrain, nous avons modélisé ces interactions et conçu plusieurs environnements virtuels collaboratifs pour tester différentes modalités de communication.Trois études expérimentales ont été réalisées pour évaluer l'impact des modalités de communications sur le transfert des compétences techniques. Les résultats des deux premières études montrent que les instructions visuo-haptiques offrent les meilleures performances en termes de rapidité et de précision, tandis que l'ajout de la modalité verbale améliore l'expérience utilisateur. Dans la troisième étude, les feedbacks visuels ont accéléré l'exécution des tâches, tandis que les feedbacks visuo-haptiques ont optimisé l'expérience utilisateur en réduisant la charge cognitive et en renforçant la collaboration.Nos travaux fournissent des recommandations pour la conception d'EVCs destinés à la formation aux gestes techniques. Ils montrent que l'intégration d'une communication multimodale améliore significativement les interactions entre l'instructeur et l'apprenant, en optimisant la communication et la collaboration. Ces résultats offrent des pistes prometteuses pour réintégrer efficacement l'instructeur dans les environnements virtuels de formation
The traditional mentorship model in medical training raises ethical and safety concerns because novices often practice on real patients. In response to this, the Haut Autorité de Santé (HAS) established the directive "never the first time on a patient," encouraging the use of simulation as an alternative. Virtual reality (VR) has emerged as a promising solution, offering an immersive environment for students to practice without posing any risk to patients. However, current simulators primarily emphasize autonomous learning, which limits the presence of an instructor to guide learners. This raises the important question of reintroducing instructors into immersive simulators to enhance the effectiveness of training.In this thesis, we explore the design of multimodal and collaborative interactions in collaborative virtual environments (CVEs), enabling an instructor to supervise and support a learner in acquiring technical skills. We studied the interactions between instructor and learner in both real and virtual worlds, adapting a human-centered approach. Based on field analysis, we modeled these interactions and designed several collaborative virtual environments to test different communication modalities.Three experimental studies were conducted to evaluate the impact of communication modalities on the transfer of technical skills. The results of the first two studies show that visuo-haptic instructions yield the best performance in terms of speed and accuracy, while the addition of verbal modality enhances the user experience. In the third study, visual feedback accelerated task execution, while visuo-haptic feedback optimized the user experience by reducing cognitive load and enhancing collaboration.Our work provides recommendations for the design of CVEs intended for training in technical skills. It demonstrates that integrating multimodal communication significantly improves interactions between the instructor and learner, optimizing both communication and collaboration. These results provide promising avenues for effectively reintroducing instructors into virtual training environments

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Baus, Oliver. "L’effet de l’exposition aux stimuli olfactifs sur le sentiment de présence en réalité virtuelle." Thesis, Université d'Ottawa / University of Ottawa, 2016. http://hdl.handle.net/10393/35074.

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Le sens de l’olfaction joue un rôle important dans la vie de tous les jours. Dans le monde physique (« réel »), les odeurs peuvent affecter l’humain de diverses manières. Bien que les avantages potentiels à intégrer des stimuli olfactifs dans des environnements virtuels (EV) aient été soulignés dans divers articles, ils sont rarement intégrés dans des applications de réalité virtuelle (RV). Les utilisations existantes et potentielles intégrant des stimuli olfactifs en RV incluent des applications cliniques tels le traitement des états de stress post-traumatique et le traitement d’addictions, des applications de formation telles que les réponses aux urgences et la relaxation, ainsi que des applications destinées à la recherche concernant les intégrations multisensorielles. Cependant, très peu d’études empiriques ont examiné les effets d’odeurs sur la qualité de l’expérience en RV. C’était l’objectif de ce projet. De façon plus précise, le but de ce projet était d’évaluer l’effet que peut avoir l’exposition à des odeurs agréable et désagréable sur les sentiments de présence (mesure principale), réalité et réalisme (mesures exploratoires) en RV. Cette relation a été mise à l’épreuve dans le cadre de trois études complémentaires, chacune faisant appel à une condition contrôle (exposition à l’air ambiant) et deux conditions expérimentales (exposition à une odeur agréable de tarte aux pommes/cannelle ou une odeur désagréable d’urine). Alors que les trois études ont suivi le même protocole, la scène visuelle des EVs variait d’une étude à l’autre. Pour l’Étude 1, il n’y avait pas de concordance entre la scène visuelle et les odeurs, pour l’Étude 2, il y avait concordance entre la scène visuelle et l’odeur désagréable et pour l’Étude 3, il y avait concordance entre la scène visuelle et l’odeur agréable. La variation des EVs avait pour visée de vérifier l’effet de l’exposition aux odeurs sur la présence dans différentes conditions de concordance entre la scène visuelle et l’odeur. L’ensemble des résultats révèle que, dans une situation sans concordance entre la scène visuelle et l’odeur, ainsi que dans une situation de concordance entre la scène visuelle et l’odeur désagréable, l’exposition à une odeur désagréable augmente le sentiment de présence de manière statistiquement significative. Lors d’une concordance visuelle avec une odeur désagréable, l’exposition à une odeur désagréable augmentait également la perception de réalité et réalisme de l’EV de manière statistiquement significative. De plus, dans un EV dont la scène visuelle est concordante avec une odeur agréable, l’exposition à une odeur agréable augmente le sens de la réalité de manière significative. Cependant, l’exposition à l’odeur agréable n’a pas eu d’effet sur le sentiment de présence, quel que soit le degré de concordance entre l’odeur et l’EV. Des résultats secondaires intéressants relatifs aux taux de détection consciente des odeurs ainsi que l’impact potentiel de ce taux sur l’effet des stimuli olfactifs ont été obtenus. Quelle que soit la concordance entre la scène visuelle et l’odeur, le taux de détection consciente de l’odeur désagréable n’était jamais en dessous de celui de l’odeur agréable. De plus, le taux de détection de chacune des odeurs était plus élevé lorsque la scène visuelle était concordante avec cette même odeur. Un regard sur l’ensemble des trois études indique que l’effet de l’exposition aux stimuli olfactifs sur les sentiments de présence et de réalité s’est manifesté uniquement lorsque le taux de détection consciente était supérieur à 59%. Lorsque, dans un EV concordant avec l’odeur désagréable, le taux de détection consciente de l’odeur atteignait 95% et l’exposition au stimulus olfactif augmentait les sentiments de présence, réalité et réalisme. L’ensemble des résultats suggère que l’exposition à un stimulus olfactif peut augmenter les sentiments de présence, réalité et réalisme, mais que la détection consciente de l’odeur joue un rôle important dans cette relation. Les retombées théoriques et pratiques de ces résultats sont discutées et des pistes de recherche future sont sugggérées.

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Janot, Alexandre. "Contribution à la modélisation et à l'identification des interfaces haptiques." Nantes, 2007. http://www.theses.fr/2007NANT2150.

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Abstract:

Cette thèse est le résultat d’un travail de collaboration entre le CEA et l’IRCCyN. Elle traite de la modélisation et de l’identification des paramètres dynamiques des interfaces haptiques à transmission par câble. Une interface peut être considérée comme un robot maître à base fixe dont l’organe terminal est manipulé par un opérateur qui agit sur un monde simulé (réalité virtuelle) ou sur un monde réel (téléopération). La connaissance du modèle dynamique est importante car il permet de calculer le torseur dynamique de l’interface qui fausse son rendu haptique, c'est-à-dire sa capacité à transmettre à l’opérateur le torseur des efforts d’interaction des objets manipulés avec l’environnement virtuel ou réel (qualité de transparence). Une première démarche a consisté à adapter les méthodes de modélisation et d’identification des robots rigides et à flexibilités localisées aux interfaces haptiques. L’identification utilise le modèle dynamique inverse et les moindres carrés linéaires avec les mesures des couples et positions articulaires. La validation est réalisée sur une interface à 1 degré de liberté et à 3 DDL. Pour éviter la mesure et la dérivation des positions, une deuxième approche originale qui n’utilise que la mesure du couple est proposée. Elle est basée sur une simulation du robot en boucle fermée utilisant le modèle dynamique direct. Les paramètres identifiés minimisent l’erreur quadratique moyenne entre le couple mesuré et le couple simulé. Il s’agit d’un problème de moindres carrés non linéaires dont la solution se simplifie très significativement en exprimant le couple simulé par le MDI. Cette méthode a été validée expérimentalement sur le bras un axe du CEA et sur le SCARA de l’IRCCyN
This thesis focuses on the modeling and the identification of haptic interfaces using cable drive. An haptic interface is a force feedback device, which enables its user to interact with a virtual world or a remote environment explored by a slave system. It aims at the matching between the forces and displacements given by the user and those applied to virtual world. Usually, haptic interfaces make use of a mechanical actuated structure whose distal link is equipped with a handle. When manipulating this handle to interact with explored world, the user feels the apparent mass, compliance and friction of the interface. This distortion introduced between the operator and the virtual world must be modeled and identified to enhance the design of the interface and develop appropriate control laws. The first approach has been to adapt the modeling and identification methods of rigid and localized flexibilities robots to haptic interfaces. The identification technique makes use of the inverse dynamic model and the linear least squares with the measurements of joint torques and positions. This approach is validated on a single degree of freedom and a three degree of freedom haptic devices. A new identification method needing only torque data is proposed. It is based on a closed loop simulation using the direct dynamic model. The optimal parameters minimize the 2 norms of the error between the actual torque and the simulated torque assuming the same control law and the same tracking trajectory. This non linear least squares problem dramatically is simplified using the inverse model to calculate the simulated torque. This method is validated on the single degree of freedom haptic device and the SCARA robot

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Castet, Julien. "Conception et réalisation de plates-formes de simulation multisensorielle interactive. -L'intéraction instrumentale et les réalités virtuelles." Grenoble, 2010. http://www.theses.fr/2010GRENS011.

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Abstract:

On assiste à un élargissement des domaines d'usage des Réalités Virtuelles. Ce phénomène se fonde sur l'évolution des technologies informatiques et passe par l'intégration de nouvelles interfaces qui s'adressent au geste. Les dispositifs à retour d'effort comptent parmi ces nouvelles interfaces et leur utilisation constitue une avancée significative pour l'efficacité globale des outils en reproduisant de façon plus complète les conditions de manipulation et d'interaction entre l'homme et l'objet virtuel. Dans le cadre de simulateur RV modulaires et génériques, la mise en œuvre des traitements informatiques associées à ces interfaces entraine de sérieux problèmes technologiques. En effet, les algorithmes de calcul et le matériel qui supporte ces algorithmes sont alors soumis à des contraintes temporelles dures, inhabituelles pour les spécifications des architectures informatiques courantes. Pour ce travail de thèse, il s'agit de créer entre l'homme et l'instrument virtuel des conditions favorables à l'émergence de phénomènes physiques et à l'intégration de schémas cognitifs comparables à ceux qui entrent en jeu lors de la pratique experte d'un instrument. Pour cela, cette architecture de simulation temps réel est basée sur la simulation synchrone d'objets physiques. Pour supporter l'interaction dans un environnement 3D, il a été nécessaire de repousser les limites intrinsèques à la cohabitation de calculs à hautes fréquences pour l'interface gestuelle et de calculs complexes pour le rendu graphique. Le simulateur a donc été conçu sur une architecture multiprocesseur non homogène à mémoire partagée qui fonctionne en multifréquence
Over the years, Virtual Rea lit y researches have broadened their field of application. This phenomenon is mainly due to the evolution of computer technologies, and to the integration of news interfaces into computer architectures. Haptic devices belong to this category of interfaces, which allow to create a mechanical coupling between the user and the virtual object, and also address the gestural fonctions: perception and action. Today, the integration of these devices in the VR solutions remains a critical problem, especially to implement the haptic treatment into the computation of 3D scene. Ln front of this problem, the asynchronous approach is the main solution used, since it allows to decouple visual and haptic computation. This method maintains a coherence between visual feedback and haptic feedback, but in the context of gesture learning, the asynchronous functionnement doesn't guarantee the permanence of the physical properties perceived from the virtual environnment. Ln this condition, the acquisition of gesture dexterity appears compromised. My thesis consists in the conception and realization of a synchronous multimodal simulation architecture. The particularity of this work is its « hard real-time » approach which allows to ensure computation determinism througl external clock. Also, this simulator is conceived to be a pertinent tool for gesture learning like in instrumental art creation

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Trotignon, Marc. "Du diorama au polúplokorama : pour une poïétique réversible du modèle reduit." Paris 1, 1996. http://www.theses.fr/1996PA010533.

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Abstract:

Dépassant l'ambivalence du terme diorama (spectacle à travers), qui recouvre à la fois les dispositifs illusionnistes du XIXe siècle et les environnements miniatures actuels, notre recherche vise à les réconcilier dans un regard stratégique sur le modèle réduit. Nous supposons, à la suite de Lévi-Strauss, que la réduction trouve sa dimension esthétique quand elle supplée a la diminution des qualités sensibles du modelé par l'augmentation de ses qualités intelligibles, ce qui revient aussi à interroger la distance qui sépare l'espace du modèle réduit de celui du spectateur. L'élargissement de ce questionnement a la collection replace le modelé dans une perspective à rebours, puisque la génération d'un modèle second est conçue comme l'épuré du premier. Le déplacement infinitésimal que propose l'exploration du labyrinthe de ce spectacle très rusé (poluplokorama) cache un parcours initiatique du modelé en forme de retournement puisque le spectateur y est invite à se voir voyant. Délaissant la simple inclusion d'un espace miniature dans l'espace grandeur nature, l'utilisation de plusieurs media -maquettes, vidéos, images de synthèse transformé le modèle réduit analyse en un vaste réseau de liens logiques et d'imbrications complexes d'espaces, qui pose le problème de la perception dans les nouveaux modèles des mondes virtuels
Our research which goes beyond the ambivalence of the term diorama (sight through) that covers both the conjuring devices of the 19th century and the present miniature surroundings is aiming at reconciling them into a strategical look on the scale model. Following levi-strauss, we assume that reduction gets its aesthetic dimension when it makes up for the fading perceptible qualities with the increasing intelligible qualities, which also amounts to questioning about the distance that separates the space of the scale model from the spectator's. The enlargement of this questioning up to collection replaces the model into a backward perspective, since the generation of a second model has been conceived as the working drawing of the first one. The infinitesimal shifting involved in the exploration of the maze of this very crafty sight (poluplokorama) conceals an initiatory journey of the model in a reversed shape since the spectator is invited to see himself seeing. Giving up the mere inclusion of a miniature space into life-size space, the use of several media models, videos, virtual images- transrorms the analysed small-scale model into a huge network of logical bonds and complex interweavings of spaces, which poses the problem of perception in the new models of the virtual worlds

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Godano, Sophie. "Influence des aspects geometriques dans l'optimisation lineaire entiere." Clermont-Ferrand 2, 1994. http://www.theses.fr/1994CLF21659.

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Ce travail s'interesse a la facon d'integrer les proprietes geometriques et arithmetiques a l'etude et a la resolution de programmes lineaires en nombres entiers. Se voulant autonome, il expose, dans la premiere partie, les differents problemes lineaires, leur complexite et les methodologies classiques pour les resoudre. La seconde partie concerne les apports originaux de cette these. Nous presentons une condition suffisante de realisabilite d'un probleme lineaire entier en termes d'epaisseur du polyedre associe. La finesse de ce polyedre semblant etre un critere de difficulte de resolution, nous nous sommes interesses a un changement de variables l'epaississant, conservant l'integrite et fournissant aisement des coupes. Nous avons ainsi utilise les particularites de la forme normale de hermite, pour elaborer des methodes de coupes et de separation evaluation, cette derniere methode fournissant des resultats prometteurs. Un autre axe de notre recherche est base sur le treillis des entiers. La plus grande part theorique de cette these consiste en l'etude des ensembles de minima locaux entiers d'une fonction convexe que nous caracterisons en terme de reseaux stochastiques. Nous presentons un algorithme, dit de poursuite, navigant sur le treillis des entiers en minimisant une fonction distance au polyedre, definie comme combinaison lineaire des distances aux faces. Nous proposons differentes strategies de choix des coefficients (aleatoires et deterministes) de cette combinaison lineaire, que nous comparons et classifions

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Benali, Khoudja Mohamed. "Vital : un nouveau système de communication tactile." Evry-Val d'Essonne, 2004. http://www.theses.fr/2004EVRY0037.

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Une interface de rendu tactile a pour but de reproduire des informations de contact : forme locale, rugosité, texture, échanges thermiques et chimiques, etc. Pour les applications de réalité virtuelle ou de télé-présence on cherche à restituer des percepts tactiles « brutes », alors que pour les personnes handicapées ou en télé-communication usuelle on cherche à restituer un « langage tactile ». Dans les deux cas, une interface matérielle est nécessaire afin d'acheminer l'information tactile jusqu'à l'utilisateur. Une nouvelle interface tactile nommée VITAL (acronyme de VibtoTActiLe) a été conçue et réalisée. VITAL est constituée d'une matrice de micro-actionneurs lectromagnétiques basés sur une méthode de fabrication et d'assemblage multicouche. Cette approche permet de rendre la complexité d'assemblage et d'adressage indépendante du nombre de micro-actionneurs. Une étude d'optimisation électromagnétique a permis de tenir compte des spécifications des micro-actionneurs en terme de bande passante,de puissance dissipée et de force. Des tests pour valider les performances de VITAL à communiquer une information tactile sont présentés. Une nouvelle application du tactile orientée communication est présentée. Elle introduit les premières briques de base (appelées « tactèmes ») d'un nouveau langage tactile. Par ailleurs, il y a des applications où le rendu thermique complète l'information vibrotactile lorsqu'il n'est pas du dominant. C'est pourquoi, une étude des transferts thermiques se produisant au contact du doigt et d'un matériau est développée
Tactile displays are deformable surfaces that simulate skin deformations that occur when interacting with actual materials by transmitting small-scale shape information, vibrations, temperature variation. . . To the fingertip. A new vibrotactile display system shaped as a matrix of micro-electromagnetic actuators is presented and named VITAL (acronym for VibroTactile). VITAL is based on a multilayer design approach. This allows the complexity of the assembling process to be independent from the number of micro-actuators. Conducted experiments indicated that VITAL is well adapted to display form and direction information to persons. Another new application for tactile interfaces is designed. The fundamentals of a new tactile « language » that allows to communicate several information (like emotions) is discussed. Finallly, the thermal transfer exchange occurring between the fingertip and any material surface is investigated to add a new dimension of realism to the tactile information. A thermal model of heat transfers and human factor tasks are presented

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Guy, Martin. "Evaluation et Manipulation de l'Incarnation Virtuelle." Electronic Thesis or Diss., Ecole centrale de Nantes, 2023. http://www.theses.fr/2023ECDN0005.

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Abstract:

La réalité virtuelle consiste à immergerun utilisateur dans un monde virtuel etlui permettre d’interagir en temps réel avec lecontenu de celui-ci. Dans ce monde, l’utilisateurpeut être représenté par un corps virtuelappelé un avatar et avoir l’impression que cetavatar est son propre corps. C’est ce qu’on appellel’incarnation virtuelle (IV), caractériséepar 3 composantes : le sentiment de localisation,d’agentivité et de possession de corps.L’IV peut modifier la perception du corps d’unutilisateur ou son comportement. Néanmoins,l’évaluation de l’IV est compliquée, étant unphénomène subjectif. Le consensus actuelest d’utiliser des questionnaires standardisésmais ceux-ci ne peuvent être réalisés qu’aposteriori et non en continu, et cela force l’utilisateurà effectuer une tâche supplémentaire.Cette thèse se concentre sur deux axes. Lepremier est l’étude de l’interaction entre lescomposantes de l’IV. En effet, leur interdépendanceet leur importance relative n’est pasencore clair. Dans une expérience utilisateur,nous tentons de manipuler chaque composanteindépendamment afin de permettre demieux évaluer l’IV. Cette étude ouvre la voie àde futures expériences. Le second axe est larecherche de marqueurs neurophysiologiquesdu sentiment d’agentivité à l’aide d’électroencéphalographie(EEG). En analysant des signauxEEG de Jeunet et al. 2018, nous cherchonsà obtenir une évaluation en temps réelde ce sentiment comme alternative aux questionnaires
Virtual reality consists of immersingusers in a virtual environment (VE) and allowingthem to interact in real time with the contentof it. In this VE, users can be representedby a virtual body called an avatar and feelthis avatar to be their own body. This is calledvirtual embodiment (VEmb), characterised bythree components: the senses of self-location(SoSL), agency (SoA), and body ownership(SoBO). VEmb can alter the perception of auser’s body or their behaviour. However, theevaluation of VEmb is complicated, being asubjective phenomenon. The current consensusis to use standardised questionnaires, butthese can only be conducted retrospectivelyand not continuously, and forces users to performan additional task. This thesis focuses ontwo areas. The first is the study of the interactionbetween the components of VEmb. Indeed,it is not yet clear how the three componentsinteract with each other or whetherone component is more important than theothers. In a user study, we try to manipulateeach component independently to allow a betterevaluation of VEmb. This study paves theway for future experiments. The second axisis the search for neurophysiological markers ofthe SoA using electroencephalography (EEG).By analysing EEG signals from Jeunet et al.2018, we try to obtain a real-time assessmentof this feeling as an alternative to questionnaires

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Khundam, Chaowanan. "Evaluation de l'usage de la réalité virtuelle pour la promotion de patrimoine historique." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI017/document.

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Abstract:

Les applications de patrimoine numérique ont été largement développées grâce aux techniques de réalité virtuelle, également appelées Virtual Museum (VM). Les appareils et les contenus numériques augmentent considérablement, ce qui permet le système d’interaction de faire immerger les utilisateurs dans la VM. Afin de développer une application interactive, une interaction est toujours définie avant la création d'une application sur la plate-forme sélectionnée. Cela dépend du contenu et des appareils, ce qui est limité s’il y a le changement d'appareil. A l’heure actuelle, les technologies de la réalité virtuelle évoluent rapidement. Une plate-forme de développement d’application doit supporter l’évolution des périphériques et optimiser les systèmes d’interaction à utiliser dans les ordinateurs virtuels. Cependant, l'organisation des périphériques et la structure du contenu sur une plate-forme ne font toujours pas l'objet d'une gestion efficace pour soutenir une interaction alternative en général.Nous avons proposé une nouvelle méthode pour développer une application de VM qui fournit un modèle de narration numérique pour créer un contenu interactif et un système d’interaction adaptatif dans lequel une application est exportable dans n’importe quel appareil. Nous fournissons aux développeurs des outils d’édition flexibles pour gérer la structure du contenu. L'utilisation des interactions sera interprétée dans une abstraction de haut niveau et exécutée sur un périphérique matériel de bas niveau où les interactions ont été adaptées. La narration spécifie le comportement d'interaction qui peut conduire à une interaction dans une scène virtuelle, même un périphérique peut être commuté. Notre système d'interaction adaptatif supporte l'identification des capacités des appareils et des attentes en matière de narration qui pourraient être sélectionnées pour un système d'apprentissage efficace et pour améliorer le niveau d'immersion. Cette mise en œuvre est utile à déployer non seulement pour le développement d'applications de patrimoine numérique, mais également pour l'ingénierie industrielle où un contenu interactif et un travail collaboratif sont nécessaires
Digital heritage applications have been widely developed through Virtual Reality (VR) technologies as known as Virtual Museum (VM). Devices and digital contents are significantly increasing which support interaction system to immerse users into VM. In order to develop interactive application, interaction is always defined before creating application up to selected platform. It depends on a given content and devices which is limited when considering switching devices. Nowadays VR technologies is rapid changing, a platform to develop application should support devices changing and also to optimize interaction system to be used in VM. However, both devices organization and contents structure on a platform is still lacking efficient management to support alternative interaction in general.We proposed a novel method for developing a VM application providing digital storytelling template to create interactive content and adaptive interaction system where an application is exportable into any device. We provide flexible editing tools for developer to manage the content structure. The interaction usage will be interpreted into a high-level abstraction and run on a low-level hardware device where interactions have been adapted. Storytelling will specify interaction behavior which can drive interaction in a virtual scene even device may be switched. Our adaptive interaction system supports to identify devices capabilities and storytelling expectation which could be selected for efficiency learning system and improve level of immersion. This implementation is useful to deploy not only for the development of digital heritage applications, but also for industrial engineering where interactive content and collaborative working are required

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Dissertations / Theses on the topic 'Réalité Virtuelle'

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