Vers une caractérisation des biais perceptifs en réalité mixte : une étude de facteurs altérant la perception des distances

Toward a Characterization of Perceptual Biases in Mixed Reality : A Study of Factors Inducing Distance Misperception

• Auteur / Autrice : Etienne Peillard
• Direction : Guillaume Moreau, Ferran Argelaguet, Jean-Marie Normand
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Architecture et Etudes Urbaines
• Date : Soutenance le 24/11/2020
• Etablissement(s) : Ecole centrale de Nantes
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Nantes Université)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche nantais architectures urbanités
• Jury : Président / Présidente : Valérie Gyselinck
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Guillaume Moreau, Ferran Argelaguet, Jean-Marie Normand, Valérie Gyselinck, Victoria Interrante, Jean-Louis Vercher, Sarah Creem-Regehr, Anatole Lécuyer
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Victoria Interrante, Jean-Louis Vercher

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes virtuels (informatique)

Perception visuelle

Réalité augmentée

Réalité virtuelle

Mots clés libres

Réalité augmentée

Réalité virtuelle

Perception

Mixed reality

Augmented reality

Virtual reality

Perception

Résumé

Réalité Virtuelle, Réalité Augmentée, Réalité Mixte, ces mots comme les applications qui les accompagnent entrent peu à peu dans l’usage commun. Cependant, la réalité proposée par ces technologies n’est pas identique à notre réalité ordinaire. Le présent ouvrage se propose de mettre en évidence certains biais perceptifs en réalité mixte. Dans un premier temps nous étudierons un biais perceptif lié à l’observateur : l’anisotropie de la perception egocentrique des distances en réalité virtuelle. Dans un second temps nous examinerons la perception exocentrique des distances en Réalité Augmentée (RA). En effet la sous-estimation des distances egocentriques est un phénomène souvent observé et il est donc intéressant d’étudier son potentiel transfert à la perception exocentrique. Puis nous étudierons plus en avant d’autres biais potentiels en RA en s’attachant en particulier à évaluer l’impact des indices de profondeur sur la perception des distances. En particulier, nous analyserons dans ce chapitre l’effet de deux indices de profondeurs en RA: l’impact de la position et de la forme des ombres sur la perception des distances, puis l’influence de l’accommodation sur la perception des distances en utilisant une technologie d’affichage spécifique : les dispositifs de projection rétinienne. Enfin nous discuterons le potentiel impact des techniques d’interaction sur la perception des distances et proposerons un protocole permettant d’évaluer l’effet de certaines interactions sur la perception des distances en RA, afin peut-être de parvenir à rapprocher celle-ci de la perception réelle.

Virtual Reality, Augmented Reality, Mixed Reality, these words as well as their applications are gradually becoming common usage. However, the reality proposed by these technologies is not identical to our regular reality. This work aims to highlight some perceptual biases in Mixed Reality. First we study a perceptual bias linked to the observer: the anisotropy of the egocentric distances perception in virtual reality. In a second part, we study the exocentric perception of distances in Augmented Reality (AR). Indeed the under estimation of egocentric distances is a phenomen on frequently observed and it is therefore interesting to consider its potential transfer tothe exocentric perception. Then we further study other potential biases in AR by focusing in particular on evaluating the impact of depth cues on the perception of distances. In particular, we investigate in this chapter the effect of two depth cues in AR: the impact of the position and shape of shadows on distance perception, and then the influence of accommodation on distance perception using a specific display technology: retinal projection devices. Finally, we discuss the potential impact of interaction techniques on distance perception and propose a protocol to evaluate the effect of certain interactions on distance perception in AR, in order to perhaps bring it closer to real perception.