Conception et évaluation systématique des environnements immersifs pour l’accompagnement des projets en mode Living Lab

Systematic design and evaluation of immersive environments to support project in Living Lab mode.

• Auteur / Autrice : Anaëlle Hily
• Direction : Mauricio Camargo-Pardo, Jérôme Dinet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des systèmes industriels
• Date : Soutenance le 06/12/2022
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale SIMPPé - Sciences et ingénierie des molécules, des produits, des procédés, et de l'énergie (Lorraine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Équipe de recherche sur les processus innovatifs (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Denis Cavallucci
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Mauricio Camargo-Pardo, Jérôme Dinet, Émilie Loup-Escande, Simon Richir, Laurent Dupont
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Émilie Loup-Escande, Simon Richir

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interdisciplinarité

Fab labs

Physiologie humaine

Interaction humain-machine

Conception centrée sur l'utilisateur

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Réalité virtuelle

Expérience utilisateur

Design centré utilisateur

Mesures physiologiques

Living Lab

Interdisciplinarité

Virtual reality

User experience

User-Centered design

Physiological measurements

Living Lab

Interdisciplinarity

Résumé

Les secteurs d'application de la réalité virtuelle se diversifient. La progression rapide des technologies immersives et leur meilleure accessibilité ont mené à une augmentation de leur usage, dans le contexte académique comme industriel. La réalité virtuelle montre des résultats concrets dans la formation des personnes et leur sensibilisation à des situations d'urgence. Elle fournit également des espaces virtuels collaboratifs, accessibles même à distance. En recherche, ces environnements virtuels offrent des avantages expérimentaux, notamment pour les problématiques liées à la neuropsychologie, car leurs variables peuvent être contrôlées précisément et sont donc reproductibles. Cependant, la réalité virtuelle ne se limite pas aux technologies qui la mettent en œuvre. Il s'agit d'un domaine complexe qui fait appel à des connaissances en cognition, informatique et ingénierie. La conception d'une nouvelle application est donc un défi pluridisciplinaire, où l'intégration des utilisateurs est souhaitable afin de limiter les potentiels effets négatifs. Peu de cadres théoriques sont disponibles afin de guider cette démarche de conception, et la validation des environnements créés par l'évaluation de l'expérience utilisateur s'appuie majoritairement sur l'utilisation de questionnaires auto-rapportés qui fournissent des données subjectives. Cette thèse propose de formaliser une démarche de conception de système de réalité virtuelle, intégrant une évaluation globale de l'expérience utilisateur par le biais d'une approche combinée d'indicateurs subjectifs et objectif, dont physiologiques. Un encadrement pluridisciplinaire des laboratoires ERPI (Equipe de Recherche en Processus Innovatifs) et 2LPN (Laboratoire Lorrain de Psychologie et Neuroscience de la Dynamique des Comportements) ainsi qu'une convention CIFRE avec la société TEA (Tech Ergo Appliquées) permet de porter un regard global sur l'articulation des différents niveaux et disciplines en jeu dans ce domaine de recherche par le biais d'une démarche recherche action.

The application sectors of virtual reality are diversifying. The rapid progression and improved accessibility of immersive technologies has led to an increase in their use, both in the academic and industrial context. Virtual reality shows concrete results in training people and raising their awareness of emergency situations. It also provides collaborative virtual spaces, accessible even remotely. In research, these virtual environments offer experimental advantages, especially for the field of neuropsychology, because their variables can be precisely controlled and are therefore reproducible. However, virtual reality is not limited to the technologies that implement it. It is a complex field that requires knowledge in cognition, computer science and engineering. The design of a new application is therefore a multidisciplinary challenge, where the integration of users is desirable in order to limit potential negative effects. Few theoretical frameworks are available to guide this design process, and the validation of the environments created through the evaluation of the user experience relies mostly on the use of self-reported questionnaires that provide subjective data. This thesis proposes to formalize a design approach for virtual reality systems, integrating a global evaluation of the user experience through a combined approach of subjective and objective indicators, including physiological. A multidisciplinary supervision of the ERPI (Equipe de Recherche en Processus Innovatifs) and 2LPN (Laboratoire Lorrain de Psychologie et Neuroscience de la Dynamique des Comportements) laboratories, as well as a CIFRE agreement with the TEA company (Tech Ergo Appliquées) allows to take a global look at the articulation of the different levels and disciplines at stake in this field of research through an action research approach.