L'attention visuelle comme mesure de la fidélité des simulations

Les simulations en réalité virtuelle (RV) se généralisent dans l'enseignement et la formation professionnelle, en particulier pour les compétences coûteuses, dangereuses ou difficiles à enseigner autrement. Leur efficacité pédagogique dépend de leur fidélité, c'est-à-dire du degré avec lequel elles reproduisent les objets et environnements réels sur les plans physique et fonctionnel. Un défaut de fidélité -- objet mal modélisé, éclairage de scène incohérent -- peut capter involontairement l'attention de l'apprenant et détourner des ressources cognitives de la tâche d'apprentissage. Le réalisme d'une simulation est aujourd'hui majoritairement évalué par des jugements subjectifs, qui ne permettent ni de localiser ni de quantifier ces perturbations. Le projet propose de mesurer objectivement ces perturbations à partir des mouvements oculaires. 1) Le premier volet de la thèse développe des méthodes d'analyse des données oculométriques propres aux environnements 3D et sur des modèles 3D. Ces méthodes sont validées par une première étude expérimentale sur des scènes d'intérieur contenant des anomalies contrôlées. 2) Le deuxième volet, mené avec un post-doctorant chargé d’un travail EEG, relie ces caractéristiques du regard aux marqueurs neuronaux de la distraction et aboutit à un modèle d'apprentissage automatique prédisant un indice de distractibilité à partir des seules données oculométriques, rendu interprétable par des méthodes d'explicabilité. 3) Le troisième volet conçoit et évalue un tableau de bord d'analytique des apprentissages restituant cet indice aux enseignants et aux apprenants. Cette thèse se fera au sein de l'équipe IEAIH sur le site de Laval (Mayenne) dans le bâtiment CERIUMM. École doctorale : École doctorale Mathématiques et Sciences et Technologies du numérique, de l’Information et de la Communication Direction : Sebastien IKSAL Financement : Rémunération dédiée à la préparation du doctorat