Le métavers (ou metaverse) est un mot utilisé pour décrire un univers virtuel partagé. Dans cet environnement, les utilisateurs peuvent interagir entre eux ou avec l’environnement en temps réel.
Popularisé par des œuvres de science-fiction et récemment par Mark Zuckerberg, le concept de metavers est de plus en plus utilisé dans des applications réelles, notamment pour l’immersive learning, le travail collaboratif, le commerce en ligne et le divertissement. Le métavers est une innovation rendue possible par les progrès logiciels et matériel des technologies de la réalité virtuelle et de la simulation de monde virtuels multi-joueurs en ligne. Si hier encore, cela semblait utopique aujourd’hui c’est une technologie concrète et mature.
Le terme “métavers” s’associe souvent à la notion de persistance (c’est-à-dire qu’il existe et évolue de manière continue, même lorsque l’utilisateur est déconnecté). Sa seconde caractéristique est son accessibilité à un très grand nombre d’utilisateurs en temps réel. Cependant, il est couramment utilisé pour désigner toutes les expériences multi-utilisateurs en réalité virtuelle. Ainsi pour l’immersive learning, on peut bénéficier des avantages du métavers tout en gardant les fonctionnalités de suivi de formation (découpage sous forme de scénarios, suivi de la progression des apprenants, …). Adapté à la formation, il devient un outil puissant avec lequel il est possible de créer un apprentissage progressif via des scénarios, de suivre les apprenants et favoriser la coactivité.
état de l’art
Le métavers est un domaine de recherche et de développement en pleine expansion. Il offre de nombreuses possibilités pour l’apprentissage, notamment la collaboration multi-utilisateurs dans un environnement virtuel partagé. Dès 2016, une étude de Morgan Le Chenechal mettait en avant ce que permet le metavers : une immersion complète dans un environnement virtuel collaboratif offrant aux apprenants, distants ou en un même lieu, un espace d’apprentissage partagé, riche et sans danger.
Cependant, il n’existe pas encore d’application clé en main pour créer, déployer et maintenir un métavers pédagogique, comme le soulignait déjà Mar Gonzalez-Franco dans sa publication scientifique de 2015. Une création sur mesure répondant aux besoins spécifiques est donc nécessaire.
Plusieurs travaux ont également fait l’objet de publications scientifiques dans le secteur de la conception industrielle. Qu’il s’agisse de réunir des experts métiers de spécialités différentes ou d’organiser des réunions de conception collaborative, la réalité virtuelle se positionne dans l’industrie comme un outil de choix pour compléter la conception assistée par ordinateur.
Metavers et immersive learning
Dans le contexte de l’immersive learning, l’ajout de fonctionnalités multi-utilisateurs offre de nouvelles possibilités à la simulation :
- Collaboration : le principal avantage pour l’immersive learning est la possibilité de faire travailler ensemble les apprenants dans la simulation. En apprentissage, certaines activités supposent l’intervention de plusieurs opérateurs. Jusqu’ à il y a peu, cela obligeait d’intégrer à la simulation des « personnages non-joueurs » avec lesquels les interactions sont plus limitées. Dans une formation multi-utilisateurs, on peut attribuer un rôle à chaque participant. Il devient alors facile d’imaginer reproduire une chaîne de production virtuelle. Chaque apprenant y a un rôle spécifique et le travail de chacun affecte celui de l’autre.
- Interactions sociales : la possibilité pour les apprenants d’interagir entre eux permet de favoriser leur engagement et leur motivation. Cela leur offre la possibilité de s’entraider dans l’acquisition de nouvelles compétences.
- Formation de plusieurs apprenants en simultané : contrairement à une application dédiée à un seul apprenant, une immersion multi-utilisateurs permet de paralléliser la formation de plusieurs personnes en même temps, offrant un gain de temps pour le formateur (qui peut par ailleurs organiser des challenges entre ces apprenants !).
- Apprentissage à distance : à condition d’avoir accès au matériel (casque et connexion internet), les utilisateurs peuvent se connecter à distance à l’application. Les apprenants et le formateur peuvent partager la même expérience même s’ils sont au 4 coins du monde et ce, sans avoir à se déplacer.
Difficultés à surmonter
- Architecture matérielle (ensemble des dispositifs matériels qu’il faut mette en place pour que l’application fonctionne) : il s’agit de faire communiquer des casques de VR entre eux par le biais d’un serveur tout en conservant une expérience fluide. Si les utilisateurs sont connectés à distance, il faut s’assurer de la qualité et du débit de la connexion internet. Pour les simulations en ligne à distance sollicitant, en même temps, un très grand nombre d’utilisateurs, l’architecture du serveur doit être adaptée (nombre de connexions simultanées, optimisées pour la parallélisation, flotte de machines, …).
- Architecture logicielle et optimisation de la charge du serveur : l’application en réseau demande une communication constante entre les utilisateurs et le serveur qui traite les données. Pour cela, il faut chercher à minimiser les envois de données pour éviter que le serveur ait trop de traitements à faire et garantir un temps de réponse aux utilisateurs satisfaisant. L’augmentation du nombre de participants ne doit pas altérer la qualité de l’expérience.
- Maintenance : la multiplication des sites d’utilisation et des appareils (plusieurs casques, une connexion au réseau, un ou plusieurs serveurs) amène mathématiquement une augmentation du besoin de maintenance matériel. De ce fait, il peut être utile de mettre en place des outils supplémentaires pour faciliter cette maintenance (outil de gestion de flottes pour les casques et pour les serveurs par exemple).
- Communication pour la collaboration en VR : les utilisateurs pouvant collaborer à distance, il faut assurer une bonne communication verbale (vocale via des microphones intégrés) et non-verbale. Les autres utilisateurs sont représentés par un avatar dans la simulation qui peut être animée grâce à de la capture de mouvement. Cela permet de rendre les gestes des utilisateurs plus naturels et fluides. En plus de la position de la tête et des mains (obtenue grâce au casque et aux manettes), certains dispositifs permettent également de capturer les expressions faciales de l’utilisateur.
- Performances pour garantir la simultanéité des opérations : il est indispensable de maintenir une faible latence pour éviter les désynchronisations et garder la cohérence des actions. Par exemple, lorsqu’un utilisateur interagit avec un objet, ce dernier doit bouger/réagir de la même manière dans l’environnement des autres utilisateurs. Etant donné que chaque utilisateur peut interagir avec les objets, si deux utilisateurs font la même action en même temps, le serveur doit attribuer des priorités pour savoir quelle interaction autoriser.
- Accès aux flux d’information pertinents par le formateur : une grande quantité d’informations transite sur le serveur. Le formateur doit pouvoir accéder en temps réel à une information filtrée, utile et pertinente pour son activité pédagogique. Pour assurer un bon suivi de formation, il faut pouvoir suivre la position des apprenants dans l’espace 3D ainsi que leur progression dans le scénario de formation.
- Accessibilité pour les utilisateurs : la réalité virtuelle n’étant pas encore utilisée par un large public, ce type d’application est parfois la première expérience VR pour un apprenant. De ce fait, un utilisateur peut avoir besoin d’assistance de la part du formateur. Par exemple, avoir de l’aide pour le matériel (casque bien ajusté, configuration de l’environnement, …) ou encore pour les contrôles de la simulation (comment se déplacer, prendre un objet, …).
Des expériences déjà bien réelles
Projet « Halle 4.0 » – AFTRAL
Dans Halle 4.0, les apprenants (1 à 3 par session) sont immergés dans une halle logistique où ils jouent le rôle d’opérateurs logistiques polyvalents. Suivant les scénarios, ils sont en compétition ou au contraire doivent coopérer pour accomplir leur mission.
Les apprenants peuvent découvrir les différents postes comme la réception, l’expédition, la préparation de commande, l’emballage ou le stockage et déstockage de colis. Ils sont également sensibilisés aux bonnes pratiques de prise de poste sur chariot et à la sécurité.
Projet « Décontamination piscine » – Orano
Un simulateur en réalité virtuelle a été développé par Audace à la demande d’Orano pour entraîner les opérateurs aux interventions de décontamination des piscines nucléaires. Le simulateur intègre la possibilité d’effectuer certaines opérations de décontamination avec deux apprenants évoluant dans le même environnement.
Le dispositif permet la formation des intervenants hors du contexte réel – inaccessible pour la formation. En immersion hyper réaliste, les techniciens peuvent répéter les gestes techniques à l’envie et travailler leur coordination jusqu’à être parfaitement opérationnels.
Conclusion
La recherche et l’innovation sur les technologies du métavers ont permis de le rendre plus mature et envisageable dans le domaine de la formation.
Le métavers offre des perspectives prometteuses pour l’immersive learning en permettant une immersion complète dans un environnement virtuel collaboratif. Les apprenants peuvent interagir en temps réel, collaborer, tout en bénéficiant d’un environnement d’apprentissage riche et sans danger. Toutefois, des défis restent à relever, notamment en matière d’accessibilité de la technologie, de contrainte matérielle et logicielle, ainsi que d’évaluation des compétences acquises. Dans le domaine de la formation professionnelle, le potentiel du métavers reste immense.
