3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

3

Applications de la réalité virtuelle

Concevoir, former, soigner, explorer, se rencontrer

Étienne Peillard
IMT Atlantique

3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

À quoi sert la réalité virtuelle ?

Cinq familles d’usages, une même question : quel apport pour l’activité ?

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 1 sur 7

3.1

Conception et industrie

Quelle décision prendre avant fabrication ?

3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.1 Conception et industrie

Peut-on assembler cette pièce ?

Accès à la fixation

L’outil et la main atteignent-ils la zone ?

Ordre de montage

Quelle pièce faut-il placer en premier ?

Examen de la conception du véhicule
Examen de la conception du véhicule
Analyse d'assemblage et de poste de travail
Analyse d'assemblage et de poste de travail

Décision : modifier la conception avant fabrication.

3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.1 Conception et industrie

Architecture et conception spatiale

À échelle humaine

Expérimentez les proportions et la circulation

Propositions alternatives

Comparez les choix de conception

Création immersive

Créer et modifier dans l'espace

3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

De la maquette CAO à la visite immersive

ÉtapeQuestion de conception
Maquette de CAOQuels éléments servent la tâche ?
Préparation de la scèneQuels détails peut-on simplifier ?
Essai dans le casqueLa visite reste-t-elle fluide et lisible ?

Le contenu 3D existe déjà ; sa préparation reste un travail à prévoir.

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur historique3.1 Conception et industrie

Comprendre une structure produite en 3D

Question spatiale

Où passe le flux ? Quelles couches se croisent ?

Exploration

Changer de point de vue ou de représentation

Données 3D scientifiques et industrielles
Données 3D scientifiques et industrielles
Comparaison visuelle de phénomènes simulés
Comparaison visuelle de phénomènes simulés

La compréhension dépend aussi des outils et de l’expertise.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

Écran ou immersion : la même question spatiale

Même tâche : localiser un fluxÉcranImmersion
Accéder à la structureCoupes, rotations, vuesPoint de vue mobile, exploration spatiale
Vérifier l’apportMême question et mêmes donnéesErreurs, temps et effort comparés

Une représentation se choisit pour une tâche précise.

3 / Applications de la réalité virtuelleDéploiement industriel · 20253.1 Conception et industrie

BMW : planification de la production à grande échelle

Données d'usine partagées

Aménagements, équipements et logistique

Avant les changements physiques

Simulez les dégagements et les flux de production

Échelle du déploiement annoncé

Jumeaux numériques de plus de 30 sites de production

Simulation BMW Virtual Factory d'un véhicule se déplaçant dans une chaîne de production
© Groupe BMW · Usine Virtuelle, 2025

Séparez la simulation industrielle de l’interface immersive.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

Maquette, simulation et jumeau numérique

Maquette

Décrire les formes et les positions

Simulation

Calculer un comportement dans un scénario

Jumeau numérique

Relier le modèle à des données du système physique

Quelles données sont mises à jour, depuis où et à quelle fréquence ?

3 / Applications de la réalité virtuelle3.1 Conception et industrie

Conception : de la géométrie à la décision

Décision visée

Accès, assemblage, circulation ou lecture de données

Fidélité utile

Conserver les contraintes nécessaires à cette décision

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 2 sur 7

3.2

Formation et compétences

Qu’apprend-on dans le simulateur ?

3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.2 Formation et compétences

Formation aux situations rares ou à risque

Répétabilité

Pratiquez la même situation

Variation contrôlée

Modifier les conditions de la tâche

Exposition réduite

Simuler un danger ou un équipement indisponible

Exemple de formation professionnelle
Exemple de formation professionnelle
Formation basée sur des scénarios
Formation basée sur des scénarios
3 / Applications de la réalité virtuelle3.2 Formation et compétences

Qu’apprend-on dans le simulateur ?

ObjectifEntraînementVérification
Comprendre la procédureOrdonner les actionsOmissions en situation réelle
Ajuster le gesteRelier action et retour sensorielPrécision et erreurs sur la tâche
S’adapter à un casVarier les événementsRéussite sur une variante nouvelle
3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.2 Formation et compétences

Procédures et coordination des équipes

Compétence individuelle

Outils et séquences d'actions

Activité partagée

Rôles, timing et communication

Débriefing

Examiner les décisions et les résultats

Des observations chirurgicales à un scénario de formation collaborative
Des observations chirurgicales à un scénario de formation collaborative
3 / Applications de la réalité virtuelle3.2 Formation et compétences

Les traces de l’essai alimentent le débriefing

  1. ObjectifChoisir une compétence à travailler
  2. Essai et tracesRepérer une étape omise ou une transmission tardive
  3. DébriefingExpliquer la décision et son effet
  4. Nouvel essaiAdapter le scénario au point à retravailler
3 / Applications de la réalité virtuelleSimulateur de formation · exemple source3.2 Formation et compétences

Un simulateur d'insertion d'aiguille

Fidélité requise

Trajectoire de l'outil et résistance des tissus

Modalités utiles

Vision et retour de force précis

Communications

Un formateur peut guider l'apprenant

Scénario de formation à l'insertion d'aiguilles
Scénario de formation à l'insertion d'aiguilles
Simulation d'outils et de contacts
Simulation d'outils et de contacts
3 / Applications de la réalité virtuelleFormation opérationnelle3.2 Formation et compétences

Lufthansa : la RV dans la formation récurrente des équipages

Une activité de formation établie

Dans le cadre de la formation annuelle du personnel de cabine

Une tâche répétée

Rechercher une cabine d'avion virtuelle

Une contrainte opérationnelle

Accès sans occuper un véritable avion

Les réponses d'usage courant « est-il utilisé ? » ; les tests de transfert répondent « est-ce que ça marche ?

3 / Applications de la réalité virtuelle3.2 Formation et compétences

Comment vérifie-t-on le transfert ?

Épreuve hors du simulateur

La procédure ou le geste réussit-il dans la tâche visée ?

Comparaison pertinente

Avec quel entraînement et pour quels apprenants ?

Le résultat attendu détermine ce que l’on mesure.

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 3 sur 7

3.3

Santé et usages cliniques

Que contrôle-t-on et comment suit-on la personne ?

3 / Applications de la réalité virtuelleApplications cliniques : exemples pédagogiques3.3 Santé et usages cliniques

Quels paramètres de la situation contrôle-t-on ?

Paramètres du scénario

Densité d’une foule, proximité, taille de l’espace

Observations

Émotion et comportement dans la scène

Une situation virtuelle liée à la hauteur
Une situation virtuelle liée à la hauteur
Un exemple historique de recherche en thérapie d’exposition
Un exemple historique de recherche en thérapie d’exposition

Le scénario s’inscrit dans une intervention et une évaluation définies.

3 / Applications de la réalité virtuelleApplications cliniques : exemples pédagogiques3.3 Santé et usages cliniques

Quel retour accompagne le mouvement ?

Action

Réaliser un mouvement pendant l’exercice

Retour visible

Comparer le mouvement effectué au mouvement attendu

Mesure

Relier les traces à un objectif fonctionnel

Le suivi du mouvement et le suivi du soin répondent à des questions différentes.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.3 Santé et usages cliniques

Comment organiser le suivi à distance ?

  1. Exercice à domicileEffectuer l’activité prévue
  2. Traces du mouvementRendre le déroulement consultable
  3. Suivi professionnelObserver en direct ou revoir l’essai
  4. Retour à la personneAdapter les consignes pour la suite

Rééducation collective à distance : faire ses exercices avec d’autres patients dans un espace virtuel partagé.

3 / Applications de la réalité virtuelleDispositif autorisé par la FDA · 20253.3 Santé et usages cliniques

RelieVRx : une indication clinique définie

Qui ?

Adultes souffrant de douleurs chroniques au bas du dos

Quoi ?

Traitement d'appoint sur ordonnance et à domicile

Comment ?

Compétences comportementales et exercices immersifs

Une allégation clinique appartient à une intervention, une population et un résultat.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.3 Santé et usages cliniques

Santé : du mécanisme à l’utilisation clinique

Mécanisme

Attention, exposition graduée ou retour

Évaluation

Population définie, comparaison et résultat

Parcours de soins

Indication, surveillance et suivi

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 4 sur 7

3.4

Culture et divertissement

Que permet cette expérience au visiteur ?

3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.4 Culture et divertissement

Jeu et patrimoine : deux motifs d’immersion

Jeu

Agir avec le corps ; tenir compte de l’espace et de la durée

Patrimoine

Explorer un lieu disparu, distant ou inaccessible

Environnements virtuels pour des expériences publiques
Environnements virtuels pour des expériences publiques
Exploration spatiale et apprentissage
Exploration spatiale et apprentissage

Le choix du casque dépend de l’expérience proposée.

3 / Applications de la réalité virtuelleExpérience publique · 2025-20263.4 Culture et divertissement

Versailles : explorer des lieux disparus

Une visite partagée

RV multi-utilisateurs en itinérance gratuite

Un décor reconstitué

Trois espaces perdus des jardins de 1682

Une présentation au public

25 mars 2025 – 4 janvier 2026

Ménagerie royale reconstruite dans l'expérience des Jardins Perdus de Versailles
Ménagerie Royale · © GEDEON / Small Creative / VIVE Arts / Versailles
3 / Applications de la réalité virtuelleExpérience publique · 2025-20263.4 Culture et divertissement

Versailles : les jardins disparus du Roi-Soleil

3 / Applications de la réalité virtuelle3.4 Culture et divertissement

Culture : concevoir le parcours du visiteur

Contenu

Qu’est-ce qui est exploré ou compris ?

Participation

Que peut réellement faire un visiteur ?

Fonctionnement

Orientation, accessibilité et flux de visiteurs

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 5 sur 7

3.5

Réalité virtuelle sociale

Quelles activités partage-t-on en RV ?

3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.5 Réalité virtuelle sociale

Quelles activités partage-t-on en RV ?

Se rencontrer

Converser dans un lieu virtuel commun

Créer et participer

Jouer, apprendre ou prendre part à une performance

Se représenter

Agir à travers un avatar et ses gestes

Accident de neige
Accident de neige
Second Life : un exemple historique du monde social
Second Life : un exemple historique du monde social

L’activité partagée donne sa finalité à la RV sociale.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.5 Réalité virtuelle sociale

Comment rendre les autres présents ?

Voix et gestes

Identifier qui parle et qui agit

Espace et objets

Comprendre ce que l’on partage

Avatar

Exprimer une identité et une intention

Règles du lieu

Organiser l’accès et la coexistence

3 / Applications de la réalité virtuelle3.5 Réalité virtuelle sociale

VRChat : une continuité des pratiques sociales

Enquête évoquée en séance · Privateer, Peillard et Loetscher, 2025

Activités

Prolonger une pratique artistique ou sociale

Lieux et identités

Choisir un cadre et une représentation

Question de recherche

Comment ces pratiques s’articulent-elles au quotidien ?

Exemples rapportés en cours ; portée de l’enquête à distinguer des usages de tous les publics.

3 / Applications de la réalité virtuelle3.5 Réalité virtuelle sociale

RV sociale : quelle activité et avec qui ?

Situation

Quelles personnes se retrouvent pour quelle activité ?

Apport à examiner

Que permettent l’espace partagé et les avatars ?

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 6 sur 7

3.6

Choisir et évaluer un usage

Quelle activité justifie le choix de la RV ?

3 / Applications de la réalité virtuelle3.6 Choisir et évaluer un usage

Comparer les résultats et les preuves

FamilleObjet de la comparaisonCritères possibles
IndustrieDécision de conceptionErreurs et effort
FormationTransfert vers la tâche réelleOmissions et précision
SantéIntervention et population définiesRésultat visé et suivi
CultureParcours du visiteurExpérience et compréhension
RV socialeActivité et personnes concernéesCoordination et vécu partagé
3 / Applications de la réalité virtuelle3.6 Choisir et évaluer un usage

Une maquette de bâtiment : pourquoi la RV ?

Cas à discuter : vous disposez de la maquette 3D d’un bâtiment.

Activité

Quelle tâche et quelles personnes ?

Apport attendu

Que permet l’exploration immersive ?

Limite

Quelle information ou contrainte manque ?

Comparaison

Comment juger l’apport face à une autre solution ?

3 / Applications de la réalité virtuelle3.6 Choisir et évaluer un usage

Des applications à la conception de systèmes

Commencez par l'activité

Utilisateurs, contexte et résultat attendu

Préciser l'interaction

Indices, actions et état partagé

Sélectionnez les preuves

Contexte de référence, de mesure et de déploiement

3 / Applications de la réalité virtuellePartie 7 sur 7

3.7

Approfondissements et recherche

Démonstrations complémentaires et questions ouvertes

3 / Applications de la réalité virtuelle3.7 Approfondissements et recherche

Des ressources pour prolonger chaque famille

Démonstrations complémentaires

Consulter un exemple selon la question étudiée

Recherche

Observer, coordonner et explorer de nouvelles interfaces

3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.7 Approfondissements et recherche

Démonstration de design industriel

Qu’est-ce qui est réellement touché ? Qu’est-ce qui est simulé ?

Un appui réel peut compléter une maquette virtuelle.

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur historique3.7 Approfondissements et recherche

Simulation d’habitacle et d’IHM : Modelisar

3 / Applications de la réalité virtuellePrincipe d'application3.7 Approfondissements et recherche

Interfaces de création spatiale

Microsoft Maquette

Prototyper un espace et ses interfaces

Gravity Sketch

Créer et partager un modèle 3D

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur historique3.7 Approfondissements et recherche

Exploration collaborative des données scientifiques

3 / Applications de la réalité virtuelleFlux de travail XR industriel3.7 Approfondissements et recherche

Rivian : revue de conception avec un casque

Un modèle grandeur nature

Revoir les proportions, les surfaces et l'intérieur

Une décision partagée

Réunissez le design et l'ingénierie dans la même scène

Une démarche de conception itérative

Changer la maquette numérique avant les maquettes physiques

3 / Applications de la réalité virtuelleDéploiement industriel · 20253.7 Approfondissements et recherche

BMW Virtual Factory : le processus industriel

3 / Applications de la réalité virtuelleFormation collaborative · exemple source3.7 Approfondissements et recherche

Une simulation chirurgicale partagée

Tâche

Coordonner une procédure

Interfaces

Vision, communication et contact

Évaluation

Précision, coopération et confort

Formation chirurgicale collaborative
Formation chirurgicale collaborative
3 / Applications de la réalité virtuelleRapport sectoriel · 20243.7 Approfondissements et recherche

Lufthansa : formation des équipages en réalité étendue

3 / Applications de la réalité virtuelle3.7 Approfondissements et recherche

Comment étudier la perception du corps ?

Manipulation

Modifier une propriété du corps virtuel

Observation

Mesurer une réponse perceptive définie

Un dispositif de recherche sur la perception corporelle
Un dispositif de recherche sur la perception corporelle
Un membre virtuel contrôlé par un apport physiologique
Un membre virtuel contrôlé par un apport physiologique
3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Perspective narrative et sensorielle

Notes on Blindness

Un monde organisé par le son

Carne y Arena

Une rencontre spatiale incarnée

Traveling While Black

Une expérience narrative située

3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Gender Swap : changement de perspective

Représentation

Un corps visible différent

Correspondance

Relation mouvement et point de vue

Interprétation

L'expérience et ses limites

3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Expérience et identité médiatisées

Carne y Arena

Installation spatiale : bande-annonce

Traveling While Black

Récit documentaire à 360° : extrait

Comment chaque œuvre situe-t-elle le participant dans son sujet ?

3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Expositions et espace public

Care / Cure

Architecture et contexte d’exposition

Débord de Loire

Un événement dans un lieu public partagé

Conception immersive

Contenu, accès physique et médiation

Exposition Soins / Guérison
Exposition Soins / Guérison
Événement grand public Débord de Loire
Événement grand public Débord de Loire
3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Concevoir une installation immersive

Géométrie de l’affichage

Couverture, coutures et point de vue

Public

Expérience individuelle ou collective

Cadre physique

Déplacement et accès

Prototypes d'installations immersives
Prototypes d'installations immersives
Contenu projeté dans une installation collective
Contenu projeté dans une installation collective
3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Expérience marketing et produit

Salles d'exposition

Explorez les configurations et l'évolutivité

Démonstrations

Expérimentez un service proposé

Évaluation

Séparer la persuasion de l’exécution des tâches

Un contexte de démonstration de produit
Un contexte de démonstration de produit
Un showroom virtuel
Un showroom virtuel
3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Lieux sociaux virtuels : une comparaison historique

Un espace de réunion virtuel partagé
Un espace de réunion virtuel partagé
3 / Applications de la réalité virtuelleExemple culturel/public3.7 Approfondissements et recherche

Apprentissage partagé et environnements web

Un environnement partagé basé sur le Web
Un environnement partagé basé sur le Web

Que peuvent partager les participants en dehors de la conversation ?

3 / Applications de la réalité virtuelleCadre de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Trois axes de recherche

Observer les gens

Contrôler les mondes et mesurer les réponses

Coordonner les personnes

Étudier l’espace partagé et l’action à distance

Reconfigurer l'interaction

Explorez des interfaces tangibles et multisensorielles

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche expérimentale3.7 Approfondissements et recherche

La RV comme environnement expérimental

Contrôle

Manipuler l'environnement

Observations

Enregistrer les actions et les réponses

Validité

Vérifier le rapport avec la situation cible

Situations contrôlées dans des environnements virtuels
Situations contrôlées dans des environnements virtuels
3 / Applications de la réalité virtuelleÉtude de recherche · 20243.7 Approfondissements et recherche

Toucher partagé : étudier la perception sociale

Manipulation

Ressentez le toucher en observant un agent virtuel

Étude

Expérience intra-participant · n = 32

Question

Comment la sensation partagée affecte-t-elle la réponse sociale ?

Figure 1 issue de l'étude des sensations corporelles partagées, montrant un observateur recevant une stimulation haptique correspondant à un agent virtuel
Tao, Egelman et Bailenson · ISMAR 2024 · Figure 1
3 / Applications de la réalité virtuelleQuestions de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Axe de recherche : coordonner l’action collective

Représentation

Comment les personnes et les actions sont-elles rendues visibles ?

Espace partagé

Quels points de vue et objets sont communs ?

Coordination

Comment les gens divisent-ils et combinent-ils le contrôle ?

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Environnements virtuels collaboratifs

État partagé

Les participants affectent un monde commun

Communications

Indices vocaux, gestuels et spatiaux

Coordination

Conscience des autres et de leurs actions

Travail industriel collaboratif
Travail industriel collaboratif
3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Téléprésence

Personnes éloignées

Représenté dans un environnement partagé

Communication spatiale

Pose, regard et gestes

Une tâche partagée

Une activité au-delà de la conversation

Démonstration de téléprésence
Démonstration de téléprésence
3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Archives de téléprésence

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Partager une salle de projection

Point de vue

Plusieurs observateurs se déplaçant indépendamment

Affichage

Canaux d'affichage séparés là où ils sont pris en charge

Coordination

Espace de travail physique et virtuel

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Projection multi-spectateurs

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Cohabitation dans une GROTTE

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Manipulation d'objets colocalisés

Support physique

Une relation tangible partagée

Action virtuelle

Un objet ou une activité commune

Coordination

Qui contrôle chaque partie ?

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Manipulation colocalisée

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Co-présence physique et activité virtuelle

Espace physique

Les participants occupent une salle commune

Contexte virtuel

Les activités affichées peuvent différer

Interactions

Les corps peuvent devenir partie intégrante des contraintes d’une autre personne

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Recherche sur les interactions en espace partagé

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Collaboration à distance et téléprésence de groupe

État partagé

Objets, outils et actions des participants

Représentation

Avatars simplifiés ou personnes capturées

Activité de groupe

Coordination inter-sites

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Fleury et coll. (VRST 2012)

3 / Applications de la réalité virtuelleDémonstrateur de recherche3.7 Approfondissements et recherche

Beck et coll. (IEEE VR 2013)

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Axe de recherche : reconfigurer l’interface

Objets physiques

Organiser et manipuler les informations

Le corps

Se déplacer dans un espace de travail partagé

Calcul

Rendre les relations visibles et exécutables

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Dynamicland : calcul physique partagé

Objets physiques

Parties manipulables d'une activité

Projection

Informations numériques dans l'espace de travail

Collaboration

Les gens travaillent autour d’un environnement partagé

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Archives Dynamicland

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Dynamicland : exemple 1

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Dynamicland : exemple 2

3 / Applications de la réalité virtuelleRecherche en informatique spatiale3.7 Approfondissements et recherche

Dynamicland : exemple 3