Planétariums numériques et réalité virtuelle : Analyse d'un logiciel de planétarium numérique et analyse de son appropriation par les médiateurs scientifique

Digital planetarium and Virtual reality : Analysis of digital planetarium software and analysis of its use by scientific mediators

• Auteur / Autrice : Marion Parisis
• Direction : Eric Triquet
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Communication
• Date : Inscription en doctorat le 24/09/2020
• Etablissement(s) : Avignon
• Ecole(s) doctorale(s) : Culture et Patrimoine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Norbert Elias

Mots clés

Mots clés libres

Planétariums numériques

Réalité virtuelle

Médiation humaine

Images

Fiction

Sémiologie

Digital planetarium

Virtual reality

In-person mediation

Images

FIction

Semiology

Résumé

Cette thèse, débutée en septembre 2021, est réalisée dans le cadre d'une Convention Industrielle de Formation par la Recherche (CIFRE), pour une durée de trois ans (septembre 2021- septembre 2024). La thèse est rattachée à l'École Doctorale 537 Culture & Patrimoine d'Avignon Université et affiliée au Centre Norbert Elias (UMR 8562). Le partenaire industriel de cette convention est une entreprise privée basée à Sorbiers (42), RSA Cosmos-Konica Minolta. Cette société est spécialisée dans la conception de systèmes techniques pour planétariums. Parmi ses prestations, elle développe et commercialise un logiciel de planétarium sophistiqué, SkyExplorer. Le logiciel intègre les dernières nouveautés en matière d'imagerie (images en résolution 10K, temps réel, visualisations scientifiques, jeux de données scientifiques) et de possibilités d'interactions entre les médiateurs et les publics (interfaces de contrôle ergonomique pour le médiateur, boîtiers de vote pour la participation des publics). Malgré un logiciel parmi les plus performants au monde, RSA COSMOS déplore une sous-utilisation de ce dernier par les médiateurs et prend conscience que l'accompagnement à cet outil doit être réactualisé afin de permettre aux médiateurs scientifiques d'appréhender pleinement les potentialités de médiation permises par le logiciel. Pour l'entreprise, l'objectif de cette recherche est donc d'aboutir à la conception d'un environnement de formation pour permettre aux médiateurs de tirer le plus grand profit des fonctionnalités du logiciel de planétarium qu'elle conçoit, SkyExplorer. Pour la recherche, cette thèse mène une réflexion scientifique sur les médiations qui conjuguent les dimensions humaines et numériques. Cette réflexion passe par une analyse du dispositif de médiation que représente le planétarium et par une étude de terrain centrée sur les usages et pratiques du logiciel de planétarium par les médiateurs. La démarche globale La partie recherche s'articule principalement selon deux étapes : Réaliser une analyse a priori de SkyExplorer, avec pour objectif de mettre au jour les potentialités de médiation permises. Cette analyse se déroule en plusieurs étapes : La caractérisation de l'environnement virtuel de SkyExplorer. Il s'agit d'un environnement virtuel tridimensionnel généré en temps réel (pas de temps de latence entre l'ordre envoyé au logiciel et la réponse de ce dernier). La catégorisation des images des objets célestes de cet environnement virtuel. Cette catégorisation s'est organisée sur deux axes : leur degré d'iconicité, basé sur une échelle d‘abstraction visuelle (Moles, 2014) et leur statut épistémologique originel basé sur le contexte scientifique au sein duquel les images ont été produites avant d‘être intégrées dans l‘environnement virtuel (Allamel-Raffin, 2006). L'identification des actions possibles sur ces images (les fonctionnalités du logiciel) : observer le monde virtuel, se déplacer dans ce monde, agir sur les modèles 3D d'objets célestes (changer la couleur, sa taille, la texture). Une analyse d'image qui consiste à dégager les phénomènes physiques – et concepts scientifiques sous-jacents – que l'on peut potentiellement convoquer par les images et les fonctionnalités qu'il propose. Nous l'avons appelée, l'analyse sémio-scientifique. Réalisées en première année, ces analyses permettent d'anticiper et de questionner les pratiques des médiateurs pendant une séance de planétarium, ainsi que la façon dont ils peuvent mobiliser les fonctionnalités du logiciel pour aborder des concepts astrophysiques. De plus, elles aboutissent à la mise en exergue des potentialités de médiation permises par le logiciel SkyExplorer. Réaliser une analyse des pratiques effectives des médiateurs en séance de planétarium. Il s'agit : -de relever les images mobilisées par le médiateur ; -d'identifier les fonctionnalités activées sur les images ; -de repérer les potentialités de médiation mises en œuvre, c'est-à-dire, les phénomènes physiques – et concepts scientifiques sous-jacents – qui sont effectivement convoqués en contexte de médiation par le biais des images et des fonctionnalités du logiciel. Par ailleurs, nous nous intéressons aux discours qui sont associés à l'utilisation du logiciel en séance de planétarium et notamment, au recours à certaines formes de fiction. Cette démarche en deux temps nous permet de mesurer l'écart entre l'analyse a priori et l'analyse des pratiques effectives.

This thesis, which will begin in September 2021, is being carried out under a three-year (September 2021-September 2024) Convention Industrielle de Formation par la Recherche (CIFRE). The thesis is attached to Doctoral School 537 Culture & Heritage at Avignon University and affiliated to the Centre Norbert Elias (UMR 8562). The industrial partner of this agreement is a private company based in Sorbiers (42), RSA Cosmos-Konica Minolta. This company specialises in the design of technical systems for planetariums. Among its services, it develops and markets a sophisticated planetarium software package, SkyExplorer. The software incorporates the very latest in imaging technology (10K resolution images, real time, scientific visualisations, scientific data sets) and interaction possibilities between mediators and the public (ergonomic control interfaces for the mediator, voting boxes for public participation). Despite having some of the most powerful software in the world, RSA COSMOS deplores the fact that it is under-used by science educators and realises that support for this tool needs to be updated to enable science educators to fully grasp the potential for education offered by the software. For the company, the aim of this research is to design a training environment to enable mediators to make the most of the functions of the planetarium software it designs, SkyExplorer. As far as research is concerned, this thesis is a scientific reflection on mediation that combines the human and digital dimensions. This will involve an analysis of the planetarium as a mediation device and a field study focusing on the uses and practices of the planetarium software by mediators. The overall approach There are two main stages to the research: Carrying out an a priori analysis of SkyExplorer, with the aim of uncovering the mediation potential it offers. This analysis takes place in several stages: Characterisation of the SkyExplorer virtual environment. This is a three-dimensional virtual environment generated in real time (no latency between the order sent to the software and its response). Categorisation of the images of celestial objects in this virtual environment. This categorisation was organised along two axes: their degree of iconicity, based on a visual abstraction scale (Moles, 2014) and their original epistemological status based on the scientific context in which the images were produced before being integrated into the virtual environment (Allamel-Raffin, 2006). The identification of possible actions on these images (software functionalities): observing the virtual world, moving around in this world, acting on the 3D models of celestial objects (changing colour, size, texture). Image analysis, which consists of identifying the physical phenomena - and underlying scientific concepts - that can potentially be evoked by the images and functions offered. We call this semio-scientific analysis. Carried out in the first year, these analyses make it possible to anticipate and question the practices of the mediators during a planetarium session, as well as the way in which they can mobilise the software's functionalities to address astrophysical concepts. In addition, they highlight the mediation potential offered by the SkyExplorer software. Carrying out an analysis of the actual practices of mediators in planetarium sessions. This involves : -recording the images used by the mediator ; -identifying the functions activated on the images; -identifying the mediation potential implemented, i.e. the physical phenomena - and underlying scientific concepts - that are effectively invoked in the mediation context by means of the images and software functions. We are also interested in the discourses associated with the use of the software in planetarium sessions, and in particular the use of certain forms of fiction. This two-stage approach enables us to measure the gap between the a priori analysis and the analysis of actual practices.