La Brown University plonge ses élèves dans l'histoire des États-Unis avec la réalité virtuelle

En tant qu'artiste de réalité virtuelle en résidence de la Brown University, Adam Blumenthal est un fervent défenseur des avantages de l'utilisation de la réalité virtuelle dans l'enseignement supérieur. Pour un projet pilote, son équipe d'étudiants et lui ont utilisé la caméra Jump de Google et Tilt Brush pour récréer un épisode oublié de l'histoire coloniale.

Bien que moins célèbre, l'affaire du Gaspée a eu un impact tout aussi important que la Boston Tea Party sur la révolution américaine. Le Gaspée était un navire anglais qui patrouillait dans la baie de Narragansett (Rhode Island) et soumettait les colons à de constantes inspections douanières pour les empêcher de commercer. En 1772, des Américains prirent d'assaut le navire et l'incendièrent ; cet acte de rébellion fut l'un des points de départ de la guerre d'indépendance des États-Unis.

Pour Adam Blumenthal, professeur de pratique et artiste de réalité virtuelle en résidence à la Brown University, cet épisode oublié de l'histoire est un sujet idéal pour une reconstruction en réalité virtuelle (RV). "C'est une histoire tragique", explique-t-il, "avec des coups de canon, des tirs d'artillerie et des poursuites en bateaux, mais c'est aussi un événement marquant de l'histoire nationale. Je l'ai choisi d'une part par fierté pour le Rhode Island et aussi parce que j'ai pensé que, grâce à l'attrait de la réalité virtuelle, cette histoire du Rhode Island pourrait être mieux connue." Un grand nombre des endroits où s'est déroulée cette histoire sont bien conservés, et l'université possède des archives et des objets qui permettent d'ajouter du réalisme à cette expérience.

Ainsi, avec une équipe d'étudiants et une caméra Jump, Blumenthal a commencé à élaborer les premières versions de scénarios, à concevoir des décors et à construire un monde virtuel détaillé pour permettre à ses étudiants d'interagir avec le passé. Il fait remarquer que "l'une des choses qu'il adore à propos de la réalité virtuelle, c'est sa capacité à placer les gens dans des endroits où ils n'auraient jamais pu aller sinon et, dans ce cas, situés à une époque du passé, pour vivre des expériences de jeu très authentiques". En plus des étudiants, Blumenthal a recruté des spécialistes des reconstructions historiques pour tourner plusieurs scènes dans des lieux typiques de colonies proches : une taverne du XVIIIe siècle, un tribunal, la demeure privée d'un signataire de la Déclaration d'indépendance et les quartiers du capitaine d'un navire. À la différence de l'équipement utilisé pour tourner un film, le matériel se compose de 16 caméras produisant des images stéréoscopiques à 360 degrés d'une résolution allant jusqu'à 8K.

"L'attrait de la réalité virtuelle participe considérablement à l'ouverture d'esprit des élèves."

Adam Blumenthal, Professeur de pratique et artiste de réalité virtuelle en résidence, Brown University

Faire revivre le passé

Basée sur l'Odyssey GoPro, la caméra Jump est facile à utiliser et à transporter. Une fois installées sur le trépied, les caméras capturent des vidéos 3D sur 16 cartes micro-SD. Ces vidéos sont ensuite facilement transférées dans le programme Jump de Google qui les assemble pour offrir une expérience visuelle complète sous tous les angles de vue. Les images peuvent être configurées et capturées en une seule journée, la postproduction étant limitée à quelques corrections de couleur éventuelles. Blumenthal souligne que cette simplicité est particulièrement utile dans le cadre des travaux réalisés avec les étudiants. En effet, il est possible de produire rapidement une vidéo qui peut être lue dans la visionneuse Carboard pour y ajouter un effet de profondeur.

Durant la production, l'équipe a utilisé Tilt Brush, l'outil de peinture 3D de Google, pour produire rapidement des story-boards de scènes 3D, ainsi que pour créer ce que Blumenthal décrit comme "des dioramas de réalité virtuelle, grâce à l'utilisation combinée de Tilt Brush et de ressources 2D et 3D". Par exemple, il est possible d'ajouter des meubles d'époque à une scène ou de dessiner une figure et de la manipuler pour l'intégrer à un environnement virtuel. À l'aide du workflow Unity, ils ont intégré leurs dessins Tilt Brush dans l'environnement 3D qu'ils avaient reconstruit. Même les étudiants qui n'avaient aucune expérience des outils de modélisation 3D ont rapidement adopté Tilt Brush. "C'est un outil extraordinaire", note Blumenthal, "il est tellement intuitif que n'importe qui peut rapidement apprendre à s'en servir et se lancer immédiatement à créer les environnements". Le prototype de l'affaire du Gaspée fonctionne comme un musée virtuel : les étudiants peuvent visualiser les espaces sous tous les angles et interagir avec ses objets. Par exemple, en touchant une peinture accrochée au mur, ils peuvent entrer dans une vidéo à 360 degrés de l'incendie du Gaspée. Dans les tests utilisateur, les étudiants ont éprouvé dans ces vidéos des sensations aussi fortes que les environnements de jeu 3D.

Le projet Gaspée n'est qu'un parmi tant d'autres pour lesquels Blumenthal joue le rôle de consultant dans le cadre de sa fonction à la Brown University. Il travaille également avec les enseignants et les étudiants de l'école de médecine dans le centre de simulation médicale, où il utilise la caméra Jump pour filmer des images à 360 degrés d'interventions chirurgicales simulées dans un bloc opératoire fictif. En filmant ces simulations d'actes effectués sous une forte pression à très haute vitesse sous forme de vidéos panoramiques de haute qualité, les étudiants et leurs professeurs ont la possibilité de contrôler la performance des équipes, de ralentir l'action et d'examiner chaque élément du bloc opératoire à l'aide de la vidéo de réalité virtuelle lors des séances de bilan. Blumenthal souligne qu'en plus de permettre de reconstruire le passé et de documenter le présent, la réalité virtuelle est particulièrement adaptée pour pouvoir accéder à des endroits éloignés (comme un volcan sous-marin ou le paysage de Mars) ou pour s'entraîner à pratiquer des gestes à haut risque (comme un acte chirurgical). La réalité virtuelle fournit ce qu'il appelle "une expérience de découverte autoguidée" dans laquelle les étudiants peuvent explorer un cas concret à leur propre rythme et appliquer ce qu'ils apprennent, même si cela implique de casser ou de faire exploser virtuellement des objets, car la réalité virtuelle permet d'échouer sans danger et donne la possibilité d'apprendre de cette expérience. En faisant des étudiants des participants actifs, la réalité virtuelle leur permet d'apprendre par l'expérimentation.

Améliorer l'engagement des étudiants

Pour Blumenthal, le but ultime de l'intégration de la réalité virtuelle à l'enseignement est exactement celui-ci : faire participer les étudiants à leur propre apprentissage. Citant une étude récente de l'institut Gallup montrant que seule la moitié des élèves des établissements scolaires publics des États-Unis est incitée à prendre une part active à son éducation, Blumenthal soutient que la réalité virtuelle représente une avancée prometteuse dans ce sens. "Les lycéens étudient dans des écoles conçues pour le siècle précédent", explique-t-il, en ajoutant que la réalité virtuelle peut "offrir une expérience aussi attrayante qu'un jeu vidéo tout en restant éducative : c'est exactement que je veux faire".

L'expérience de l'affaire du Gaspée n'est qu'un début. Bien que très peu d'études aient été réalisées sur le sujet de la réalité virtuelle dans l'enseignement, Blumenthal pense qu'elle est amenée à jouer un rôle plus important dans les établissements d'enseignement dans la mesure où la réalité virtuelle devient plus accessible grâce à des outils comme Cardboard et à la diffusion publique de projets comme le sien. À la Brown University, il a constitué une équipe de studio dans laquelle les étudiants peuvent expérimenter de nouveaux outils tels que Daydream, et il prévoit déjà de mettre en place une formation dans laquelle les étudiants pourront produire leurs propres environnements de réalité virtuelle avec Google Expeditions. Enfin, il imagine que l'université pourrait proposer une spécialisation à part entière en production de réalité virtuelle et créer son propre institut de recherche pour promouvoir l'utilisation de la réalité virtuelle dans l'enseignement. "L'attrait de la réalité virtuelle joue un rôle important pour ouvrir l'esprit de l'apprenant", conclut Blumenthal. "En faisant sortir l'expérience des livres scolaires et en plaçant les étudiants dans ces environnements pour transmettre les connaissances… on fait un grand pas en avant."

"La réalité virtuelle peut offrir une expérience aussi attrayante qu'un jeu vidéo tout en restant éducative."

Adam Blumenthal, Professeur de pratique et artiste de réalité virtuelle en résidence, Brown University

Profil

Fondée en 1764, la Brown University est une université privée américaine de la Ivy League située à Providence, dans l'État du Rhode Island. Comptant plus de 8 000 étudiants de premier, deuxième et troisième cycles et étudiants en médecine, cet établissement est renommé pour la diversité de ses programmes interdisciplinaires et pour sa politique d'incitation des étudiants à créer leur propre programme d'étude. Depuis les années 1990, marquées par la création d'un cube d'affichage entièrement immersif appelé CAVE, la Brown University joue un rôle de pionnier dans le domaine de la réalité virtuelle. Elle est aujourd'hui la seule université des États-Unis à accueillir un artiste de réalité virtuelle en résidence.

Produits utilisés

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