Fonctionnement de l’application

Cette application comporte un menu principal qui permet de lancer la simulation (l’utilisa-teur doit entrer le nom d’un fichier dans lequel sera sauvegardée sa trajectoire) ou de rejouer un parcours précédent.

Dans le cas de l’utilisation de la souris, les sujets doivent placer le pointeur au centre de l’écran, cliquer (clic gauche) et déplacer le pointeur vers le haut pour avancer, vers la droite pour tourner à droite et vers la gauche pour tourner à gauche. Cette commande en vitesse, intuitive, est illustrée à la figure 4.3.

Figure 4.3 – Schéma de pilotage du point de vue basé sur l’utilisation d’une souris

Dans le cas de l’utilisation du volant, les sujets doivent appuyer sur la pédale de droite pour avancer et tourner le volant à droite ou à gauche pour effectuer une rotation vers la droite ou vers la gauche.

4.2.4.1 Parcours du sujet

Afin que tous les sujets suivent le même itinéraire (contrôle des stimuli visuels), le parcours est indiqué par des flèches. L’affichage des flèches se fait séquentiellement (fig. 4.4). Ainsi, une flèche apparaît lorsque le sujet arrive à hauteur de la précédente. La première flèche apparaît juste après le chargement des objets (voir figure 4.5). Elle signifie ainsi au sujet qu’il peut

démarrer. Le trajet du sujet est chronométré : toutes les 200 ms, sa position est enregistrée dans un fichier, afin de permettre une analyse post-expérimentale du trajet.

Figure 4.4 – Algorithme d’indication et d’enregistrement du parcours

4.2.4.2 Affichage d’un parcours pré-enregistré

Le menu principal permet de rejouer les différents parcours empruntés par les sujets. Il suffit pour cela de saisir le nom du fichier dans le menu. Une vue de dessus de la ville apparaît (voir

Figure 4.5 – Intersection : une flèche rouge indique la direction à prendre.

fig. 4.2) et le parcours effectué précédemment s’affiche en temps réel sur cette vue, au fur et à mesure de la lecture du fichier contenant les positions enregistrées.

4.2.5 Protocole

Sujets : Vingt-quatre sujets volontaires, tous étudiants de l’ISTIA, ont participé à cette expé-rience. Ils ont été répartis en quatre groupes (GV,SO, GV,O,GS,SO et GS,O), et ont réalisé l’expé-rience comme suit:

– G_V,SOavec volant / sans odeurs – G_V,O avec volant / avec odeurs – G_S,SO avec souris / sans odeurs – GS,Oavec souris / avec odeurs

Tâche : La tâche consiste pour chaque sujet à se déplacer dans l’environnement urbain à l’aide du volant ou de la souris selon son groupe d’appartenance, en suivant l’itinéraire indiqué par des flèches (cf. fig. 4.5). Au cours de son itinéraire, le sujet doit essayer de mémoriser le plus d’informations ou d’événements possibles.

Le temps moyen de réalisation du parcours est d’environ six minutes. La tâche est effectuée une seule fois par chaque sujet. L’itinéraire de celui-ci ainsi que le temps de réalisation de la tâche sont enregistrés.

ou la souris. En fonction de son groupe d’appartenance, des odeurs sont diffusées ou non (voir fig. 4.6). Le sujet se trouve à une distance approximative de l’écran de 2 m. Cette distance a été choisie pour que les images de l’environnement virtuel occupent une grande partie de son champ visuel.

Figure 4.6 – Configuration expérimentale

Pendant l’expérimentation, pour les sujets des groupes GV,O et GS,O, quatre odeurs sont diffusées à des endroits prédéterminés de l’environnement.

– arrêt de bus : odeur d’un parfum – parterre de fleurs : odeur de lilas – parc : odeur de gazon coupé – camionnette : odeur de brûlé

Les endroits du parcours associés à chaque odeur sont illustrés à la figure 4.7. Leur empla-cement a été déterminé afin que les temps de persistance (définis au chapitre 3) soient inférieurs au temps entre les différentes stimulations olfactives.

4.2.6 Questionnaire

Odeur de parfum Odeur de lilas

Odeur de gazon coupé Odeur de brûlé

Ce questionnaire a pour objectif de recueillir des informations relatives à l’effet de la com-posante olfactive sur la sensation de présence et la capacité des sujets à traiter, enregistrer et mémoriser des informations provenant de l’environnement virtuel.

En ce qui concerne la notion de présence, les questions posées sont standard et sont issues des travaux de Slater [129] et de Morineau [101]. Elles permettent de quantifier le degré d’im-mersion du sujet (réponses graduées de 1 à 7) ainsi que la sensation de présence au sein de l’environnement virtuel (cf. paragraphe 2.1.3.1).

La partie du questionnaire relative à la mémorisation se divise en deux parties : la première partie consiste à répertorier le plus de souvenirs de la simulation effectuée par le sujet. La deuxième partie consiste à répondre à des questions concernant des informations spécifiques. Le questionnaire est donné en annexe A.5.

4.2.7 Résultats

Les résultats de cette expérience sont présentés en deux parties. La première partie est consacrée aux résultats concernant l’influence de la composante olfactive sur l’immersion et la présence. La seconde partie présente les résultats relatifs à la mémorisation d’informations et d’événements.

4.2.7.1 Présence

4.2.7.1.1 Etude selon les q uestionnaires La table 4.1 répertorie les moyennes des réponses par groupe et par option. Les cases grisées correspondent aux plus fortes moyennes.

Table 4.1 – Tableau récapitulatif des moyennes concernant la présence

Pour le cas (A) (voir sur la table 4.1), il s’agit des moyennes des réponses des sujets par groupe. On remarque que les meilleurs résultats sont souvent obtenus par les sujets du groupe GS,O(Q4, Q6, Q7).

La méthode ANOVA donne F(3,12) = 6.34 ; p<0.008. Il existe donc une différence statis-tique significative entre la performance de ces quatre groupes. La méthode de Scheffé permet de constater une différence significative entre G_V,Oet G_V,SOainsi qu’entre G_S,SO et G_S,O. On peut donc conclure à une influence positive de la composante olfactive sur la sensation de présence.

Ceci est confirmé par la méthode ANOVA (F(1,4)=12.31 ; p<0.02) pour le cas (B) (voir sur la table 4.1). Il s’agit des moyennes par question et par option odeur ou sans odeur. Pour le cas (C) (voir sur la table 4.1), qui concerne les moyennes par question et par option volant ou souris, ANOVA donne F(1,4) = 0.8 ; p<0.42. On ne peut donc pas conclure sur l’intérêt du volant pour améliorer le sentiment de présence dans cet EV.

4.2.7.1.2 Temps de réalisation du parcours Le temps de réalisation du parcours corres-pond au temps mis par le sujet pour effectuer la tâche définie au paragraphe 4.2.5.

Les résultats présentés dans la table 4.2, illustrent une nette différence entre les groupes G_V,SOet G_V,Oet les groupes G_S,SO et G_S,O(90 s).

Groupe Temps en sec

GS,SO 277 GS,O 289 GV,SO 367 GV,O 378 Avec volant 283 Avec souris 373 Sans odeur 322 Avec odeur 345

Table 4.2 – Temps moyen de réalisation de la tâche

La méthode ANOVA nous confirme largement ce résultat (F(1,19) = 40 ; p<10−4

). Ceci indique, qu’indépendamment de la présence d’odeurs dans l’environnement, l’utilisation du volant a été moins intuitive que celle de la souris sur l’ensemble des essais effectués.

En ce qui concerne les odeurs, les groupes GV,Oet GS,Oont mis, en moyenne, plus de temps que les autres : 345 secondes, soit 23 secondes d’écart. Sur une simulation qui dure en moyenne 5 min 30, un écart de 23 s ne peut être considéré comme significatif.

4.2.7.2 Mémoire

L’étude de l’influence de la composante olfactive sur la capacité de mémorisation est uni-quement basée sur les réponses des sujets aux questionnaires.

4.2.7.2.1 Partie 1 - Éléments listés

Question n˚1 : Énumérez les détails ou événements dont vous vous souvenez Chaque questionnaire a été traité individuellement. Toutes les réponses des sujets sont listées, puis re-groupées dans la table 4.3.

Table 4.3 – Informations restituées par les sujets concernant la question 1 Ce tableau nous permet d’étudier la quantité d’informations enregistrée par les sujets. Au niveau de la quantité d’informations, les sujets ayant eu les odeurs n’ont pas obtenu de meilleurs scores que les sujets n’ayant pas eu d’odeurs pendant l’expérimentation : 72 infor-mations ont été restituées par les groupes G_V,O et G_S,O, les groupes G_V,SOet G_S,SO ont donné 79 informations. Si l’on analyse en détail les informations associées aux odeurs, les sujets des groupes avec odeurs ont trouvé 7 informations contre 8 pour les autres.

Il serait intéressant d’étudier la précision des informations. En effet, certains sujets ont donné comme réponse "affiches" alors que d’autres ont spécifié "affiches de star wars", "pu-blicités"...

Question n˚2 : Quels éléments vous ont le plus marqué ? Les réponses sont compilées dans la table 4.4.

Table 4.4 – Informations restituées par les sujets concernant la question 2

Ici encore, on remarque que les sujets des groupes GV,O et GS,O n’ont pas restitué plus d’informations (19) que les sujets des deux autres groupes (21). Par contre, la majeure partie des sujets ayant fait l’expérience avec les odeurs ont noté cette information dans les éléments qui les ont le plus marqué (huit sujets sur douze). Au niveau des emplacements odorants, trois sont cités : l’abri-bus, la camionnette et l’allée d’arbres. Seule, l’allée d’arbres a été citée par un sujet n’ayant pas les odeurs lors de l’expérience, alors que quatre sujets ont cité l’un de ces emplacements.

4.2.7.2.2 Partie 2 - Éléments précis La deuxième partie sur la mémoire concerne les ré-ponses des sujets à des questions concernant des informations spécifiques relatives à l’envi-ronnement. Il y avait huit questions que l’on peut retrouver à la table 4.5 avec les réponses associées. Les réponses en image sont présentées à la figure 4.8.

Pour étudier les réponses des sujets, 1 point est accordé lorsque la réponse est juste, 0.5 point lorsque une partie de la réponse est juste (exemple : nombre de personnes devant le cinéma

N˚ Question Réponses acceptées

8 (a) Combien de personnes étaient sous l’abri bus ? 2

9 (c) Combien de personnes étaient présentes à l’entrée du cinéma ? 7

10 (b) A la fin de la simulation, quelle était la couleur du camion garé ? gris, bleu ou noir 11 (d) Quel est le nom du film qui apparaît à plusieurs reprises sur les affiches ? Star W ars

12 Quel bâtiment familier reconnaissez vous ? ISTIA

13 (e) Quel(s) type(s) de fleur(s) avez vous rencontré ? jaune, violette, digitale 14 Quelle(s) marque(s) de voiture avez vous reconnu ?

15 Combien d’espace(s) vert(s) (parc, jardin...) avez vous rencontré ? 1, 2 ou 3 Table 4.5 – Questions sur la mémoire

supérieur à 5 : 0.5 point). Certaines questions acceptent plusieurs réponses, comme par exemple la question 15. En effet, il existe un seul parc dans l’application mais qui est partagé par des routes. On peut donc considérer qu’il y a un, deux ou trois parcs. De même, le camion garé est gris foncé mais les réponses bleu foncé ou noir sont acceptées. Ces réponses sont donc comptabilisées comme bonnes. La table 4.6 contient les moyennes des réponses des sujets à chaque question. La question 14 est retirée de l’étude car elle est trop subjective (connaissance des marques de voitures) et n’est pas une question fermée.

Q8 Q9 Q10 Q11 Q12 Q13 Q15 Moyenne GV,SO 0.25 0 0.5 0.5 0.5 0.17 0.75 0.38 GV,O 0.8 0.2 0.8 0.6 0.4 0 0.6 0.49 GS,SO 0.33 0 0.17 0.67 0.17 0 0.67 0.29 GS,O 0.6 0.2 1 0.8 0.4 0 1 0.57 Moyennes 0.5 0.1 0.62 0.64 0.37 0.04 0.75 0.43 Avec odeur 0.7 0.2 0.9 0.7 0.4 0 0.8 0.53 Sans odeur 0.29 0 0.33 0.58 0.33 0.08 0.71 0.33 Avec volant 0.53 0.1 0.65 0.55 0.45 0.08 0.68 0.43 Sans volant 0.47 0.1 0.58 0.73 0.28 0 0.8 3 0.43 Table 4.6 – Moyennes des points obtenus par les sujets aux questions 8 à 15

Le groupe qui a obtenu le meilleur taux de bonnes réponses est le groupe GS,O(0.57 points en moyenne), c.-à-d. les sujets qui avaient les odeurs et la souris. Les groupes dont les sujets ont eu les odeurs dans les applications (GV,O et GS,O) ont en moyenne mieux répondu (0.53 points en moyenne) que les deux autres groupes (0.33 points en moyenne). La méthode ANOVA confirme une différence significative pour ces résultats : F(3,18)=3,83 ; p<0.03. La méthode de Scheffé nous indique que les différences significatives sont entre les groupes GV,SO et GS,O, entre les groupes GV,O et GV,SOainsi qu’entre les groupes GV,SOet GS,O.

4.2.8 Discussion

Il est intéressant de constater que les meilleurs résultats ne sont jamais obtenus par les sujets du groupe G_V,O, c.-à-d. le groupe avec la plus grande immersion mais plutôt par les sujets du groupe G_S,O (utilisation de la souris). Ces résultats ne se retrouvent pas seulement pour la mémorisation mais également pour la sensation de présence.

Contrairement à l’hypothèse de départ, l’utilisation du volant ne signifie par forcément une plus grande sensation de présence. Les résultats pour la présence sont quand même meilleurs en

moyenne lorsqu’il y a le volant, les résultats les plus mauvais sont pour le groupe G_S,SO, c.-à-d. celui avec le moins de retours sensoriels. Par contre, le temps de réalisation du parcours est plus long que lorsque les sujets avaient la souris.

Pour la mémoire, les sujets ne paraissent pas avoir enregistré plus d’informations avec les odeurs que les sujets sans monde olfactif. Par contre, si des questions précises sont posées aux sujets, ceux qui ont eu la ville olfactorisée ont eu de meilleures réponses que les autres. La mémorisation semble efficace pour des odeurs ponctuelles sur un événement ou un lieu, ce qui confirme notre hypothèse initiale.