Institut Fédératif
de Recherche sur le HANDICAP

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Technologies de réalité virtuelle et de réalité augmentée appliquées aux activités et au handicap

Responsable: Evelyne Klinger, ESIEA, Laval

 

Les technologies de réalité virtuelle ou de réalité augmentée offrent un nouveau paradigme d’interaction Humain – Monde virtuel. Elles permettent une interaction et une immersion dans des conditions de plus en plus diversifiées, se généralisant à des supports utilisés dans la vie quotidienne accessibles à des coûts de plus en plus bas. Les outils allant du « serious game » ou dérivés des plateformes de jeu (console Wii) à des systèmes lourds permettant une immersion multisensorielle (Cave ®) peuvent permettre une exploration multiparamétrique de l’activité, du comportement et de paramètres physiologiques.

Le champ de la santé et du handicap est un domaine d’application, prometteur mais encore largement inexploré spécifiquement. L’intégration de ces technologies en rééducation soulève de nombreuses questions tant au niveau de la compréhension du fonctionnement humain (par exemple, quelle information retirer de l’expérimentation sur les capacités effectives ?), de la simulation des mondes virtuels (par exemple, comment mettre en place des stratégies d’intervention efficaces ?) qu’au niveau de l’interfaçage du participant avec le monde virtuel (par exemple, quelles modalités sensorielles et motrices retenir ?).

Après avoir entamé une première réflexion dans ce domaine dès 2006 en étant partenaire du symposium "Réalité virtuelle et handicap moteur" de la Conférence Internationale sur la Réalité Virtuelle (VRIC, Laval Virtual, avril 2006), l'IFRH a organisé une journée d'études « Réalité virtuelle et incapacités cognitives » à Bordeaux (mai 2007) en collaboration avec le Center for Spoken Language Research (USA). Dans le cadre d'un Atelier Pirstec, il a aussi organisé à Chalon sur Saône le 11/5/2009 une journée sur "Cognition motrice, nouvelles technologies et handicap".

Ces différentes actions, effectuées au cours de la mandature précédente, l’ont progressivement convaincu de l'intérêt de faire de ce thème un programme transversal. Ce choix stratégique s’est aussi exprimé dans l’intégration par l’IFRH d’une nouvelle équipe d’Arts et Métiers ParisTech, le LAMPA qui a une expérience reconnue en Réalité virtuelle et Rééducation cognitive. C’est donc une quinzaine d’équipes de l’IFRH qui sont engagées dans cette démarche du fait de projets scientifiques en cours ou à venir très variés. Ceux-ci sont évoqués ci-dessous de manière non exhaustive.

Une approche scientifique et systématisée des applications de la réalité virtuelle permet d’envisager :

• L’évaluation de différentes tâches conduites par le sujet dans un environnement contrôlé, simplifié et standardisé, mais se rapprochant des situations de la vie réelle expérimentées, et donc susceptibles de fournir des indications sur les capacités effectives dans la vie quotidienne. C’est le cas des projets AGATHE (ANR 2009-2012, LAMPA/EA4136), VAPS-REHAB (PHRC 2009-2012, LAMPA/EA4136/CIC-IT/IRR Nancy/ EA4338/IFNL) ou encore VOLHAND (ANR 2009-2012, IRRH-INRETS).

• L’étude des réorganisations et des stratégies individuelles de compensation, de la perception sensori-motrice au champ cognitif et aux supports cérébraux des représentations de l’activité et de sa prédiction sensorielle (neurones miroirs) (ex, Projets SIMACTION (ANR 2006-2010, U887), Analyse du mouvement (EA2991, UMR8119, U887)).

• L’étude de l’immersion et de l’interaction des patients dans des scénarios de réalité virtuelle afin de préciser le choix des interfaces à utiliser de façon à s’adapter aux capacités motrices et sensorielles des personnes ; des spécificités induites par le contexte d’utilisateurs présentant des déficiences (ex, Projets AGATHE, ACCESSIM (LAMPA), KINEHAPTIQUE (U650));

• L’étude des interactions avec des humains virtuels pour l’exploration des tâches motrices, sensorielles ou cognitives proposées et pour l’analyse de certains facteurs sociaux et anthropologiques des restrictions de participation (ex, Projet SIMACTION);

• Le développement et la validation de programmes d’apprentissage et de rééducation, incluant des interfaces graphiques simples à côté des dispositifs plus lourds de réalité virtuelle, indispensables pour un usage large en rééducation, en milieu éducatif, sportif ou à domicile (entraînement autonome) (ex, Projet AGATHE) ;

• La formation et l’acquisition de compétences pour les professionnels s’adressant aux personnes handicapées, particulièrement face aux déficiences liées aux maladies mentales, aux troubles cognitifs ou de la communication.

 

Les orientations stratégiques de ce programme transversal porteront sur :

• L’interface et l’animation des communautés sensibles à ce thème (ST2I, SDV, SHS) dans l'objectif clairement exprimé de favoriser l’émergence de projets de recherche pluridisciplinaires (ANR, UE, …).

• Le soutien dans l’animation scientifique relative à ce thème (ex, conférence internationale ICDVRAT 2012, à Laval) et la mise en place de collaborations au niveau international.

• La diffusion et la validation d’outils communs utilisant ces technologies, supportées par la convergence et la diversité des compétences réunies au sein de l’IFR et l’exploration de différentes facettes (de la physiopathologie aux situations de vie) d’un même outil.

• L’étude de l’impact économique de l’usage de ces outils selon des aspects sanitaires et médicosociaux.

 

La richesse de ce programme transversal s’exprime à la fois par la pluridisciplinarité des compétences mises en jeu, par la variété des objectifs au niveau de l’être humain, par la variété des tâches qui en découlent au niveau de la communauté scientifique et de la société, et par l’approche innovante des activités et du handicap. L’inventaire (compétences, travaux en cours, projets en perspective) qui sera une des premières étapes du travail permettra d’identifier des synergies pour aboutir à la mise en œuvre de projets inter-équipes. En effet, les intervenants des trois axes de l’IFR peuvent trouver des champs d’action au sein de cet axe transversal dédié aux « Technologies de réalité virtuelle et de réalité augmentée appliquées aux activités et au handicap ».

IFRH - Adresse

IFRH, Pavillon des Folles, Groupe Hospitalier Pitié-Salpêtrière, 47 Boulevard de l'Hôpital, 75651 PARIS Cedex 13, FRANCE