À deux dans le même corps... virtuel !

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Mis à jour le 09/10/2020
Des chercheurs d'Inria et de l'université de Tokyo réalisent une première mondiale : lors d'une expérience de ‘co-incarnation’, deux personnes ont pu partager le contrôle simultané d’un même avatar, c'est-à-dire d’un même corps virtuel. Cette réussite ouvre la porte à quantité de nouvelles possibilités, en particulier dans le domaine de la formation en réalité virtuelle. La nouvelle plate-forme pourrait aussi intéresser d'autres scientifiques explorant les fascinantes relations entre l'esprit et le corps.
Illustration : rendu 3D de visages avec maillage orange et jaune, sur fond de code binaire ; cyber, cyborg, avatar, profil, tête, regard, face à face, connexion
© Tonis Pan - Fotolia

D'abord saluons celles à qui nous devons cette première, propose Anatole Lécuyer, directeur de recherche Inria. L'essentiel de ce travail a été effectué par deux étudiantes en thèse. En l'occurrence : Nami Ogawa, qui séjournait dans notre laboratoire dans le cadre d'une collaboration avec l'université de Tokyo sous la tutelle du professeur Michitaka Hirose, et Rebecca Fribourg qui effectue une thèse encadrée par mes collègues Ludovic Hoyet, Ferran Argelaguet et moi-même. Toutes les deux travaillaient sur le même sujet scientifique, et ont donc décidé de faire équipe. Elles ont partagé leurs recherches, jusqu’à... partager le même corps virtuel ! Ce qui ajoute un côté personnel et amusant à l'histoire.

Débutées en 2018, ces expériences surprenantes ont été effectuées au centre Inria de Rennes. Les résultats sont parus dans l'édition de juin 2020 du prestigieux journal IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics.

Incarnés dans le même avatar

Pour cette première mondiale, deux personnes portaient un visiocasque et tenaient à la main une manette de jeu. Chacune était immergée dans un environnement virtuel et incarnée dans un ‘avatar’… un personnage virtuel, très réaliste, qui la représentait fidèlement dans le monde virtuel en reproduisant notamment ses actions. Une configuration très classique dans le jeu vidéo ou dans les applications de formation en réalité virtuelle.

La grande nouveauté ici, c'est que chaque utilisateur ‘partageait’ son avatar avec l'autre participant qui se trouvait, lui aussi, présent dans le monde virtuel ! Ainsi, pour la première fois, deux personnes ont pu être incarnées dans le même avatar en même temps, ayant leurs mouvements et leurs actions transférées simultanément dans le même corps virtuel !

Dans la scène virtuelle, chacun des deux participants devait toucher des balles avec l'extrémité de sa manette. Parfois il fallait toucher une balle de son choix, parfois il fallait respecter une certaine trajectoire pour toucher une balle spécifique. Cette série de tâches servait à estimer de quelle manière la liberté de mouvement pouvait influencer le ‘sentiment de contrôle’ du corps partagé, un sens que l'on appelle aussi ‘l'agentivité’ (ou en anglais : sense of agency). En plus de cela, pour chaque participant, le degré de contrôle de l'avatar pouvait varier sur cinq niveaux allant de 0 à 100%. Ceci afin d'évaluer comment ce degré impacte le sentiment d'avoir véritablement le contrôle.

Parfois l'individu A possède tout le contrôle de l’avatar, et l'individu B est, d'une certaine façon, ‘prisonnier’ d’un corps virtuel sur lequel il n’a aucun contrôle. Parfois A et B ont exactement le même niveau de contrôle. Alors, s'ils veulent bouger, nous calculons la moyenne des deux mouvements. Dans le pire des cas, s’ils partent dans des directions opposées, le corps virtuel restera immobile ! Mais si les deux personnes réussissent à se synchroniser et vont dans la même direction, alors l'avatar effectuera bien ce mouvement. Nous souhaitions étudier dans quelle mesure l'avatar resterait contrôlable, et jusqu'à quel point les utilisateurs conservent le sentiment de le contrôler... ou pas. Et ce qui est vraiment intéressant, c'est le fait que même quand on a relativement peu de contrôle, voire pas du tout de contrôle, on ne rejette pas forcément cette situation surréaliste. On va encore éprouver un peu ce sentiment de contrôle. On continue d'avoir globalement l'impression d'être incarné dans ce corps virtuel qui ne nous obéit pourtant plus.

Video file

Les participants surestiment leur niveau de contrôle

Quand le choix de la balle à toucher reste libre, il peut y avoir divergence entre les utilisateurs, mais ils finiront par se coordonner, explique Rebecca Fribourg. En revanche, quand une balle ou une trajectoire est imposée, les utilisateurs ont le même objectif. Dans ce cas, ils ont tendance à surestimer leur niveau de contrôle. Et c'est un autre enseignement intéressant de cette expérience : quand on a une connaissance préalable du but final, le sentiment de contrôle sur l’avatar peut s'avérer plus élevé que le contrôle réel.

Autre constat : le sentiment de contrôle sur l'avatar semble influencé par un trait de personnalité. “Nous nous sommes intéressés aux participants ayant un fort ‘locus de contrôle’. Autrement dit, des personnes ayant tendance à penser qu'elles ont naturellement un contrôle fort sur les actions se déroulant dans leur vie. Nos travaux suggèrent que ces personnes sont plus sensibles que les autres aux changements opérés pendant l'expérience sur le degré de contrôle de leur avatar. C'est donc l'une des premières études tendant à montrer l’influence du locus de contrôle sur la perception de l'avatar.” Les travaux se sont focalisés sur ce trait de personnalité “mais, évidemment, beaucoup d'autres dimensions psychologiques entrent en ligne de compte. On peut donc imaginer des recherches complémentaires pour continuer à qualifier cet étrange sentiment de co-incarnation.

Rebecca Fribourg, doctorante au sein de l'équipe Hybrid
Cette expérience ouvre aussi la porte à nombre d'applications innovantes, “en particulier dans le contexte de la formation professionnelle quand il s'agit d'apprendre un geste technique, par exemple. À l'avenir, certaines formations en réalité virtuelle utilisant des avatars risquent d’imposer une charge mentale importante aux apprenants. Du coup, le fait de pouvoir ‘partager son avatar’ avec son formateur à certains moments clés pourrait contribuer à réduire cette charge et faciliter la transmission des savoirs d'une personne vers l'autre par le biais de la ‘co-incarnation virtuelle’. Il existe plein d'hypothèses de ce genre à explorer !

 

L’équipe de recherche Hybrid travaille sur les interactions 3D dans les environnements virtuels et Mimetic est spécialisée dans l'analyse du mouvement, les humains virtuels autonomes et l'activité physique en réalité virtuelle.