Quand le virtuel se met au service de tous les réels

Crédit photo : ©FranckBoisselier

Réalités virtuelle, augmentée, mixte : les univers immersifs ouvrent des perspectives à de nombreuses applications. Valérie Gouranton, maître de conférences à l’INSA Rennes au sein du laboratoire IRISA¹ , a réussi la performance de concevoir un modèle informatique autant utile à la santé qu’aux mathématiques, en passant par la construction, le patrimoine culturel, l’art, ou encore le sport ! 

Généralement, les informaticiens codent pour créer un environnement immersif dédié à une unique application : un bloc opératoire numérique pour que le chirurgien renforce sa pratique, un site pour réaliser des fouilles archéologiques virtuelles, ou une maquette de bâtiment afin que l’exploitant gère l’occupation de ses locaux... 

Une démarche fondamentale avant tout

La particularité des recherches de Valérie Gouranton et de son équipe ? « Notre travail sur la réalité virtuelle est avant tout fondamental, confie-t-elle. Il s’agit d’améliorer les techniques d’interactions dans le monde virtuel et l’expérience des utilisateurs. Nous définissons des modèles informatiques pour apporter de l’intelligence aux objets virtuels à l’aide de données sémantiques. » Et la chercheuse d’illustrer : « Un tournevis va ainsi interagir avec des vis compatibles ; il va pouvoir être pris, vissé ou être posé. Nous modélisons des scénarios pour les utilisateurs dans l’environnement virtuel à partir de "réseaux de Petri". Ces outils graphiques et mathématiques permettent de scénariser directement les événements en réalité virtuelle. » À partir de ce socle de programmation graphique, Valérie Gouranton va alors pouvoir s’intéresser aux applications. Nul besoin de coder. C’est simple, intuitif, facile à appliquer et c’est là qu’est l’innovation. Une suite logicielle en est née : Xareus !

Un objectif d’utilité en santé 

La finalité commune est d’entraîner le cerveau à une tâche précise dans le virtuel. Un exemple : « Nous sommes en train de concevoir une solution pour aider des femmes à reprendre le travail après un cancer du sein, indique la chercheuse. Dans un environnement virtuel, nous les soumettons à des exercices plus ou moins complexes pour qu’elles retrouvent leur capacité de concentration et d’exécution de tâches, ainsi que leur confiance, qu’elles ont perdues à cause des traitements de chimiothérapie. »

Toujours en santé, l’équipe a mis au point un simulateur en réalité virtuelle particulièrement réaliste pour la conduite d’un fauteuil roulant². Elle travaille aussi actuellement sur un projet baptisé AIR³, dont l’ambition est de développer des solutions pour enrichir les interactions pédagogiques par le numérique dans l’enseignement supérieur. « Différentes applications entrent dans ce projet, dont l’entraînement de soignants à des situations de crises en bloc opératoire. »

Au service du patrimoine culturel 

Responsable de l’axe "Art Culture & Patrimoine" de l’IRISA, Valérie Gouranton s’intéresse également à l’histoire et l’archéologie. « Nous avons pu explorer une momie de chat du Musée des Beaux-Arts de Rennes, à l’aide d’un scanner aux rayons X. En faisant varier la densitométrie, nous avons identifié les os, les muscles, des métaux… et reconstitué l’intérieur de la momie en réalité virtuelle. Cette application permet aux visiteurs du musée de se mettre à la place d’archéologues et d’interagir avec la momie. » La recherche menée par l’équipe a même contribué à co-créer une œuvre de réalité virtuelle en temps réel avec des artistes.

Des applications tous azimuts 

« Le champ des applications de notre recherche académique est large », résume Valérie Gouranton. Des illustrations ? « En sport, nous avons conçu une solution pour simuler les mouvements dans un match de Jeu de Paume avec la vice-championne du monde de la discipline. En mathématiques, nous avons visualisé des géométries non euclidiennes avec des étudiants de l’INSA Rennes, pour mieux appréhender la complexité des équations. Dans le secteur de la construction, nous avons créé une formation à la sécurité. Le cerveau comprend mieux les dangers en réalité virtuelle car il les ressent. C’est plus efficace que les cours théoriques classiques et, surtout, très sûr. »

¹ IRISA UMR 6074 - CentraleSupélec, CNRS, ENS Rennes, IMT Atlantique, Inria, INSA Rennes, Université Bretagne Sud, Université de Rennes. 
² Cf. Inside Labs n°2.
³ Augmenter les Interactions à Rennes.

Cet article est extrait du magazine "Inside Labs, la Recherche à l'INSA Rennes". Retrouvez l'intégralité du 3e numéro "Communications et technologies numériques, des enjeux sociétaux".

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