Donner du sens à la science

S'incarner dans un corps virtuel

Dossier
Paru le 29.10.2018
Les mystères du cerveau

S'incarner dans un corps virtuel

Il est désormais (presque) possible de s’incarner de manière réaliste dans un corps virtuel. Une réalité qui ouvre notamment de nouveaux espoirs thérapeutiques, mais n’est pas sans poser certaines questions. Dans ce billet publié avec Libération, les informaticiens Bruno Arnaldi, Pascal Guitton et Guillaume Moreau dressent un état des lieux des techniques dites d'incarnation virtuelle.

Une fois par mois, retrouvez sur notre site les Inédits du CNRS, des analyses scientifiques originales publiées en partenariat avec Libération.

Qui ne s’est jamais imaginé avec le corps d’un autre ? Cette expérience étrange semble aujourd’hui à portée de main avec les techniques dites d’« incarnation virtuelle ». En effet, si la réalité virtuelle (RV) permet de changer de lieu ou de temps, elle peut également être mise à profit pour altérer la perception qu’on a de son propre corps à travers une illusion sensorielle : celle-ci correspond à l’interprétation la plus plausible effectuée par notre cerveau en présence des stimuli sensoriels reçus, en fonction de nos connaissances préalables du monde.

Si la situation virtuelle est la plus plausible, l’utilisateur ressent alors la sensation de s’incarner dans un autre corps, ainsi qu’un sentiment de présence au sein du monde virtuel dans lequel il peut interagir comme il le ferait dans la réalité. De quoi faire rêver les fans de jeux vidéo ou des plus pédagogiques serious games, mais pas seulement… Car le procédé se veut aussi d’intérêt thérapeutique – notamment pour traiter phobies et douleurs chroniques, pour améliorer la perception et l’estime de soi etc. – et scientifique, pour l’étude par exemple de nos comportements en fonction de notre apparence physique. Mais où en sommes-nous vraiment ? Quid des verrous techniques et des questions éthiques ?
 

Dans le film "Ready player one", réalisé par Steven Spielberg (2018) le héros -joué par Tye Sheridan- se réfugie dans l'Oasis, un univers virtuel où se retrouvent la plupart de ses contemporains.
Dans le film "Ready player one", réalisé par Steven Spielberg (2018) le héros -joué par Tye Sheridan- se réfugie dans l'Oasis, un univers virtuel où se retrouvent la plupart de ses contemporains.

D'où ça vient ?

Longtemps, les stimulations sensorielles en RV ont été incomplètes et surtout conflictuelles, engendrant ainsi des situations inconfortables comme le fameux mal des simulateurs. Certains chercheurs ont alors tenté d'exploiter ces décalages en créant ce qu’ils ont appelé des ressentis pseudo-sensoriels, en s’appuyant en général sur un sens dominant, le plus souvent la vision. Un des exemples les plus connus est celui du retour pseudo-haptique où un sujet comprime un ressort avec ses doigts en utilisant un retour visuel sur un écran. La raideur du ressort lui semble différente alors que celui-ci n’a pas changé pendant l’expérience.

Ces travaux ont eu bien des suites, impliquant différentes modalités sensorielles : audition, toucher, goût… Sans oublier la proprioception, ce sens méconnu qui nous permet de percevoir l’état statique et dynamique de notre propre corps. Ainsi, l’utilisation conjointe de stimulations sensorielles non conformes à la réalité et des visiocasques de RV qui masquent le propre corps de l’utilisateur permettent une nouvelle forme de pseudo-sensorialité appelée embodiment ou incarnation virtuelle. L’un des exemples les plus célèbres remonte à la fin des années 1990 : la Rubber hand illusion. Le participant voit une main en caoutchouc devant lui, sa propre main lui restant invisible. L’expérimentateur stimule les deux mains de façon synchrone. Après un certain laps de temps, le participant ne sait plus réellement quelle est sa vraie main. Une stimulation forte (un coup par exemple) sur la main en caoutchouc entraîne une réaction de retrait de la main réelle comme si le participant était agressé.
 

Réalisation de crêpes virtuelles à l'aide d'un dispositif haptique. L'incarnation virtuelle passe notamment par le perfectionnement de tels dispositifs, afin de susciter des sensations plausibles à l'utilisateur.
Réalisation de crêpes virtuelles à l'aide d'un dispositif haptique. L'incarnation virtuelle passe notamment par le perfectionnement de tels dispositifs, afin de susciter des sensations plausibles à l'utilisateur.

Questions d’éthique…

Du point de vue éthique, ces approches ne sont pas sans soulever quelques questions complexes. Grâce aux progrès techniques effectués sur l’animation d’avatars, toutes formes d’illusions sont possibles : augmentation de la taille d’une jambe, ajout d’un sixième doigt, d’une queue virtuelle… Jusqu’à concerner le corps dans son ensemble, avec l’incarnation de participants adultes dans un corps d’enfant, la modification de la couleur de la peau, l’incarnation dans un corps obèse, etc.

 

Grâce aux progrès techniques toutes formes d’illusions sont possibles : augmentation de la taille d’une jambe, ajout d’un sixième doigt, d’une queue virtuelle…

Mais ces transformations peuvent induire des modifications importantes de comportement. Par exemple, le changement virtuel de leur couleur de peau a conduit à une baisse des biais ethniques chez les participants à court comme à moyen terme. Quelques études vont encore plus loin encourageant le changement de comportement dans des objectifs thérapeutiques (plus d’exercices physiques, faciliter la prise de parole en public…). Des essais cliniques restent à mener pour en confirmer l’efficacité. Mais si celle-ci est avérée, jusqu’où sera-t-il acceptable de modifier l’apparence virtuelle d’un individu et, par suite, son comportement ?

 

Ces expériences sont aujourd’hui effectuées à très court terme et le plus souvent après la validation d’un comité d’éthique, mais elles interrogent quant à leurs conséquences si elles devaient être utilisées sur des périodes plus longues, dans des structures moins encadrées ou encore dans le cadre d’expériences particulièrement marquantes, comme celles récentes de Mel Slater sur les near-death experience, consistant à incarner un corps virtuel en fin de vie et dont le but est d’atténuer la peur de la mort.
 
Alors que l’Agence nationale de sécurité sanitaire de l’alimentation, de l’environnement et du travail (Anses) vient de lancer un groupe de travail sur les effets sanitaires de la RV, l’étude des conséquences de l’incarnation virtuelle sur la santé, le mode de vie, les comportements sociaux doit être une priorité. Car demain, les dispositifs quitteront les laboratoires où des professionnels préviennent et accompagnent les participants, et seront accessibles à un très grand nombre de personnes hors de tout cadre. On peut faire l’analogie avec les casques de RV, confinés tout d’abord à des utilisations professionnelles, encadrées et limitées dans le temps, puis largement diffusées notamment auprès de jeunes pratiquants de jeux vidéo. Pour cette population, l’incarnation physique pourrait démultiplier les risques déjà démontrés pour les jeux vidéo, mêlant symptômes physiques d’addiction et de désocialisation.
 

Un visiteur du GamesCom, le plus grand salon annuel au monde consacré aux jeux interactifs en ligne et à la réalité virtuelle, en août 2016 à Cologne en Allemagne.
Un visiteur du GamesCom, le plus grand salon annuel au monde consacré aux jeux interactifs en ligne et à la réalité virtuelle, en août 2016 à Cologne en Allemagne.

...et encore des verrous techniques

Si les questions éthiques sont de taille, les obstacles techniques n’en sont pas moins grands : la représentation du corps et sa déformation restent extrêmement difficiles. Dans un temps très limité, il faut procéder à une acquisition de mouvement du corps complet du participant, calculer les déformations éventuelles et réafficher le résultat. Tout délai ou manque de plausibilité du résultat est susceptible d’atténuer le sentiment de « présence ».
 

L’étude des conséquences de l’incarnation virtuelle sur la santé, le mode de vie, les comportements sociaux doit être une priorité.

De plus, la stimulation sensorielle peut dépasser le cadre purement visuel : une représentation plus âgée de l’utilisateur pourrait par exemple induire également une modification de la démarche. Or de nombreux progrès restent à faire, en matière de rendu graphique en temps réel des expressions du visage ou encore de la modélisation du comportement humain.

Autre défi posé par le sentiment de présence : comme ce ressenti est indispensable pour que l’expérience virtuelle soit vécue de manière réaliste par l’utilisateur, les scientifiques cherchent des moyens de l’évaluer à chaque instant et de manière plus objective… que ne le permettent les questionnaires utilisés jusqu’ici. Pour y parvenir, une piste explorée est d’effectuer des mesures physiologiques, avec des interfaces cerveau/ordinateur (fondées sur l’électroencéphalogramme).

Si ces techniques peinent encore à distinguer les signaux pertinents du « bruit », elles gardent la cote : certains envisagent même de les utiliser pour capter « à la source » les mouvements que souhaite effectuer l’utilisateur, plutôt que de recourir aux encombrantes combinaisons de capture du mouvement.

L’incarnation virtuelle concerne de nombreuses disciplines allant de l’informatique à la mécanique, en passant par les neurosciences, la psychologie, l’éthique et la philosophie. Gageons que c’est en les rassemblant qu’on pourra mieux appréhender cette notion fascinante… et en maîtriser les risques éventuels. ♦
 
 
À lire
Réalité virtuelle et réalité augmentée, mythes et réalités, coll. sous la direction de Bruno Arnaldi, Pascal Guitton et Guillaume Moreau, ISTE Éditions, 2018, 336 pages, 9,90 €.

   
Les points de vue, les opinions et les analyses publiés dans cette rubrique n’engagent que leur auteur. Ils ne sauraient constituer une quelconque position du CNRS.

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