VR Training with Electrotactile Haptics: Beyond “Training in VR” to “Training Like Reality” (2)

Rendre l’entraînement en VR plus réaliste : évaluation et résultats (2)

Bonjour à toutes et à tous, c’est Wave Company. 😊
Dans la première partie, nous avons présenté nos recherches et la manière dont nous les avons menées. Aujourd’hui, place à l’évaluation des performances et aux résultats. Le sujet reste un peu technique, mais il illustre notre travail continu pour tirer des enseignements utiles de la recherche.

Nous verrons aussi comment la stimulation tactile électrique et les mesures EMG et ECG rejoignent les applications de notre technologie d’électrodes en silicone conducteur : ElecSil.

Comment avons-nous évalué le dispositif ?

Le cadre et les participants

L’évaluation a été menée au Seoul XR Demonstration Center auprès de douze adultes en bonne santé, âgés en moyenne d’un peu moins de trente ans. Certains avaient déjà utilisé la VR. L’intensité a été réglée individuellement dans une plage jugée confortable.

Le déroulement

Après une présentation, les participants ont essayé le contenu d’entraînement en VR. De courts questionnaires et échanges ont ponctué la séance. À la fin, un questionnaire et un entretien approfondi ont permis de recueillir l’évolution de leurs impressions.

Dans un groupe distinct, nous avons également enregistré simultanément l’électromyogramme (EMG) et l’électrocardiogramme (ECG) pour observer les réactions physiologiques et des indicateurs liés à la sécurité.

Vérifier la synchronisation

Un décalage entre l’image, le son et le toucher peut créer une gêne. Nous avons donc vérifié la stabilité de l’affichage et synchronisé le début des stimuli tactiles avec les signaux sonores. L’objectif était de faire coïncider au mieux l’événement, le son et la sensation sur la peau.

Quels indicateurs avons-nous suivis ?


Indicateurs subjectifs : évolution de l’immersion, attentes pour d’autres contenus, utilité perçue de l’haptique et éventuelles gênes ou incohérences. Ces informations ont été recueillies pendant et après la séance par questionnaires et entretiens.


Indicateurs objectifs : enregistrements simultanés de l’EMG et de l’ECG pour observer les réactions physiologiques et les signaux liés à la sécurité pendant la stimulation, principalement au niveau du bras.

Cette association de stimulation et de mesure des signaux physiologiques rejoint nos travaux de R&D sur les électrodes ElecSil.

Qu’avons-nous observé ?


Résultats subjectifs : questionnaires et entretiens

Évolution de l’immersion: plus de la moitié des participants ont signalé un changement notable. Plusieurs ont décrit une expérience « plus réelle » lorsque le retour tactile coïncidait avec l’action à l’écran.

Des attentes pour d’autres applications: de nombreux participants y voyaient un intérêt pour d’autres entraînements en VR, notamment lorsque des sensations brèves, comme les chocs, sont importantes.

Des gênes et des décalages ressentis: certains participants ont ressenti une gêne ou un décalage. Une suggestion fréquente était de rapprocher la stimulation de la zone du corps réellement impliquée dans l’action.

Résultats objectifs : EMG et ECG

L’EMG a montré des contractions musculaires involontaires déclenchées par la stimulation, indiquant une réponse mesurable au niveau musculaire.

L’ECG n’a pas révélé de signal anormal notable selon le compte rendu. Cette observation concerne uniquement les conditions étudiées : stimulation du bras, tâches proposées et intensités adaptées individuellement.

Les signaux physiologiques ont complété les impressions des participants par des données sur les réponses et les indicateurs de sécurité. Ce cadre de mesure rejoint nos recherches sur les électrodes ElecSil, sans constituer à lui seul une preuve d’efficacité générale ni de sécurité dans toutes les situations.

Ce que suggèrent les données


Un potentiel pour renforcer le réalisme : La question centrale était de savoir si une expérience surtout visuelle et sonore pouvait se rapprocher d’un entraînement perçu comme réel. Les observations suggèrent que des stimuli tactiles électriques pourraient y contribuer.

Plus de la moitié des participants ont rapporté une immersion accrue lorsque les événements visuels et les sensations tactiles étaient synchronisés.

Les attentes étaient particulièrement fortes pour les scènes reposant sur des sensations brèves, comme les chocs.

Les gênes signalées montrent toutefois qu’il faut encore ajuster l’emplacement, la forme d’onde et l’intensité des stimuli.

Améliorer le confort : Pour réduire les décalages et les gênes, l’emplacement, la forme d’onde, l’intensité et la durée doivent mieux correspondre aux mouvements et aux scènes.

Évaluer la sécurité : Les observations EMG et ECG étaient encourageantes dans les conditions étudiées. Il faut néanmoins des échantillons plus importants et des tâches plus longues et complexes avant de généraliser.

Les prochaines étapes


Étendre les zones de stimulation pour mieux correspondre aux mouvements réels.

Affiner la bibliothèque de formes d’onde pour améliorer le confort.

Tester le système dans différents scénarios d’entraînement.

Ajouter d’autres signaux physiologiques pour diversifier l’évaluation de la sécurité.

Appliquer les principes issus de la R&D ElecSil, comme la constance du placement et la stabilité du contact, à de nouvelles zones et aux réglages de confort.

Concevoir un protocole pilote spécifique à ElecSil pour vérifier progressivement la cohérence avec ces résultats.

Le lien avec ElecSil

Wave Company développe ElecSil, une électrode en silicone conducteur, ainsi que ses applications. Ses domaines d’utilisation comprennent la stimulation musculaire électrique (EMS) et la mesure des signaux physiologiques, notamment l’ECG et l’EMG.

Cette étude associait elle aussi retour tactile électrique et enregistrements simultanés de l’EMG et de l’ECG. Le thème et la méthode recoupent donc les applications d’ElecSil et offrent une base technique commune.

Les observations sur l’immersion, le confort et la sécurité donnent des repères pour choisir forme d’onde, intensité, durée et emplacement. Associées aux principes d’ElecSil — placement constant, contact stable et maîtrise de la qualité du signal — elles peuvent guider les futurs développements d’entraînement haptique.

Pour conclure

Cette recherche a exploré comment passer d’un entraînement dans un environnement virtuel à un entraînement ressenti comme plus proche du réel.

Des stimuli électriques bien synchronisés et adaptés à l’action pourraient renforcer le réalisme perçu. D’autres études devront examiner cette possibilité dans des conditions plus variées.

Ainsi s’achève notre série en deux parties sur la démarche de recherche et les premiers résultats de Wave Company.

Merci d’avoir suivi ces sujets techniques jusqu’au bout ! Nous poursuivons nos travaux et avons hâte de partager les prochaines avancées avec vous. 🙌

 

Références

Kim Daejun : « Mise en œuvre de contenus d’entraînement en réalité virtuelle à l’aide de dispositifs haptiques »

Documents externes de Wave Company sur les électrodes ElecSil en silicone conducteur

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