Expérience multi-utilisateurs collaborative en Réalité Virtuelle : manipulation d’objets réels virtualisés

Le développement de cette expérience a pour but d’étudier la collaboration de plusieurs utilisateurs partageant à la fois un environnement virtuel et un espace de travail physique commun. Par ailleurs, un paradigme d’interaction tangible basé sur un retour haptique passif des objets virtuels a été exploré. Jusqu’alors, les travaux se portaient principalement sur une interaction collaborative dite distante, où chaque participant évolue dans un espace de travail distinct. Or, dans le cas d’une simulation nécessitant des actions sur des éléments réels, les collaborateurs doivent se trouver dans un espace physique commun partagé. 

L’interaction tangible collaborative co-localisée et la simulation en réalité virtuelle 

Travailler dans une simulation collaborative co-localisée permet aux participants de partager un référentiel physique commun, en ayant conscience de la présence de tout élément dans le monde physique et aussi virtuel, y compris de ses collaborateurs. En l’absence de cette cohérence spatiale, toute interaction collaborative devient impossible, occasionnant des conflits visuo-acoustiques dans la perception des collaborateurs et des heurts. La co-localisation consiste à superposer les repères associés aux environnements virtuels de chaque utilisateur : chaque instance des objets de l’environnement virtuel sera localisée au même endroit par rapport à un référentiel lié à l’environnement réel. CLARTE a développée une procédure permettant de positionner les repères de chaque simulation par rapport à des éléments fixes de l’environnement physique. Avoir recours à l’interaction tangible (retour visuel associé à un retour haptique) permet de fournir des retours sensoriels sur les objets virtuels et ainsi rendre l’interaction, dont la manipulation d’objets, plus plausible et d’augmenter le sentiment de présence dans une simulation de réalité virtuelle. Dans le cadre de l’interaction tangible collaborative, le sentiment de présence des utilisateurs dans la simulation se trouve renforcé par le fait de percevoir physiquement les actions des collaborateurs et donc d’admettre leur présence. La restitution visuelle, fidèle, de chaque participant est indispensable afin d’éviter les heurts lors de divergence. La restitution d’avatars, notamment par scan 3D temps-réel, représente fidèlement et tel quel l’utilisateur, mais dans un espace restreint. C’est pourquoi notre laboratoire CLARTE a préféré une approche basée sur l’animation d’un personnage, doté d’une morphologie proche de celle du participant, prédéfini en image de synthèse pour conserver ces deux possibilités. Finalement, les utilisateurs évoluent dans un espace d’approximativement 36m² avec des casques HTC Vive connectés à des PC embarqués au format « sac à dos ». Chaque utilisateur et objet interactif est également équipé de capteurs de position Vive Tracker (5 sur les participants, 1 sur l’objet) et se trouvent sur la planète Mars grâce à la réalité virtuelle. 

Une simulation collaborative co-localisée a donc été rendue possible par notre équipe, permettant aux utilisateurs d’évoluer dans un même espace de travail physique en ayant conscience de leurs collaborateurs et des objets tangibles.