Impact du point de vue et de la fidélité des avatars sur les sentiments de présence et d'incarnation en environnement virtuel immersif.

par Geoffrey Gorisse

Thèse de doctorat en Génie industriel

Soutenue le 24-01-2019

à Paris, ENSAM , dans le cadre de École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris) , en partenariat avec Laboratoire LAMPA (Laboratoire Arts et Métiers ParisTech d’Angers) (laboratoire) et de Laboratoire Arts et Métiers ParisTech d'Angers (laboratoire) .

Le président du jury était Anatole Lécuyer.

Le jury était composé de Simon Richir, Olivier Christmann, Étienne Armand Amato, Laure Leroy, Jean-Marie Normand, Alain Berthoz.

Les rapporteurs étaient Ronan Boulic.


  • Résumé

    Les travaux entrepris dans le cadre de cette thèse de doctorat portent sur l'impact de différentes modalités perceptives et graphiques pouvant affecter l'expérience utilisateur en environnement virtuel immersif. Le positionnement de nos recherches s'inscrit dans un contexte où une majorité d’applications de réalité virtuelle reposent sur une reconduction de la vision à la première personne induisant un transfert naturel de nos mécanismes perceptifs. Cependant, il est fréquent que ces applications recourent à une représentation partielle, voire omettent l'intégration d'entités visuelles figurant la présence de l'utilisateur et limitant dès lors l'induction d'un sentiment d'incarnation au sein de l'environnement virtuel.Dans ce contexte, notre étude contribue à étendre les connaissances concernant l'influence du point de vue et de la fidélité visuelle des avatars sur l'expérience utilisateur. Sur un plan théorique, nos travaux proposent une articulation des notions de présence et d'incarnation au travers d'un méta-modèle reposant sur des intrications identifiées entre ces concepts lors de notre revue de littérature. Sur un plan expérimental, les trois études menées dans le cadre de nos recherches permettent d'identifier plusieurs facteurs impactant les sentiments de présence et d'incarnation, le comportement des utilisateurs ainsi que les performances en ce qui concerne la navigation et les interactions. Notre première expérimentation démontre la possibilité d'avoir recours au point de vue à la troisième personne en réalité virtuelle tout en conservant un sentiment d'incarnation élevé. Nos résultats permettent également d'identifier les potentialités octroyées par les points de vue à la première et à la troisième personne en matière de perception, de navigation et d'interaction. Nous avons conduit par la suite des études portant sur la fidélité visuelle qui démontrent l'impact positif de la similarité entre l'apparence des utilisateurs et celle de leur avatar sur l'évaluation de l'attractivité des modèles et sur le processus de sélection de personnages. Enfin, les résultats de notre troisième expérimentation démontrent l'impact positif de la véracité des avatars sur le sentiment d'incarnation, ainsi que son effet sur l'expérience subjective et le comportement des utilisateurs en environnement virtuel immersif.

  • Titre traduit

    Impact of viewpoint and of avatar fidelity on the senses of presence and embodiment in immersive virtual environment.


  • Résumé

    The work undertaken in this doctoral thesis focuses on the impact of different perceptual and graphical modalities that can affect user experience in immersive virtual environment. Our research takes position in a context where a majority of virtual reality applications are based on a first-person perspective leading to a natural transfer of our perceptual mechanisms. However, these applications often use partial representation or even omit the integration of visual entities representing the presence of the user and thus limiting the induction of a sense of embodiment within the virtual environment.In this context, our study contributes to expanding the knowledge concerning the influence of perspective and avatar visual fidelity on user experience. On a theoretical level, our work proposes an articulation of the notions of presence and embodiment through a meta-model based on intrications identified between these concepts during our literature review. On an experimental level, the three studies conducted as part of our research make it possible to identify several factors impacting the sense of presence and embodiment, user behavior and performance in terms of navigation and interaction. Our first experiment demonstrates the possibility of using a third-person perspective in virtual reality while maintaining a high sense of embodiment. Our results also make it possible to identify the potentialities enabled by first- and third-person in terms of perception, navigation and interaction. Afterward, we conducted studies on visual fidelity that demonstrate the positive impact of the similarity between users' appearance and that of their avatar on the evaluation of models' attractiveness and on the character selection process. Finally, the results of our third experiment demonstrate the positive impact of avatars' truthfulness on the sense of embodiment, as well as its effect on the subjective experience and behavior of users in immersive virtual environment.


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