Séquencement d’actions en environnement virtuel collaboratif

Guillaume Claude

Doctorant dans l'équipe Hybrid

Soutenance de thèse - 12 Juillet 2016

Les membres du Jury:

- Indira Thouvenin, Professeur à l'UTC Compiègne, rapporteur
- Pierre Chevaillier, Professeur à l'ENIB Brest, rapporteur
- Pascal Guitton, Professeur à l'Université de Bordeaux 1
- Valérie Gouranton, Maître de conférences à l'INSA de Rennes
- Bruno Arnaldi, Professeur à l'INSA de Rennes

Résumé:

Un environnement virtuel interactif à lui seul ne permet pas de répondre à tous les besoins liés à son utilisation. Dans le cadre de la formation par Réalité Virtuelle, un cadrage de l’activité de l’apprenant est important pour offrir une formation efficace. Le problème est le même dans les fictions interactives : seul, l’environnement n’offre qu’un intérêt limité.

Nous nous intéressons ici au problème de la spécification du séquencement des actions dans un environnement virtuel collaboratif. Il s’agit de définir puis de contrôler ce qui peut ou doit se passer au cours de la simulation dans un contexte potentiellement multi-utilisateurs. Ceci passe, entre autre, par la spécification (puis l’exécution) d’un ensemble de scénarios possibles lors d’une session de simulation ainsi que par la distribution des actions réalisables entre les différents acteurs (réels ou virtuels) intervenant dans la simulation.

Nous présentons en premier lieu #SEVEN, un modèle fondé sur les réseaux de Petri, permettant de décrire des agencements temporels et causaux des actions dans un environnement. #SEVEN est ensuite utilisé pour répondre aux problèmes de la spécification de l’ensemble des scénarios possibles et de la distribution des actions entre les acteurs. Les propriétés de #SEVEN en font un modèle capable de s’adapter facilement aux besoins de la spécification de scénarios notamment car il permet de fournir différents niveaux de guidage. Il peut par exemple définir précisément les actions à réaliser et l’ordre qu’elles doivent avoir ou encore indiquer les changements d’état de l’environnement devant avoir lieu sans préciser les actions nécessaires. Ensuite, nous abordons le problème de la distribution des actions à partir de la théorie des rôles en proposant un modèle d’équipe permettant de modéliser les comportements et règles liés à l’organisation d’un groupe d’acteur. Ce modèle permet de faire évoluer les possibilités d’action offertes aux acteurs au cours de la simulation suivant leurs compétences, leur position dans l’équipe, les ressources auxquelles ils ont accès. Ce modèle prend également en compte l’état de l’Environnement et les autres membres de l’équipe.

Ces modèles sont implémentés dans un framework pour le séquencement d’actions dans des environnements virtuels collaboratifs, utilisé dans la réalisation de simulateurs, notamment ceux du projet S3PM (Synthesis and Simulation of Surgical Process Models). Ce projet vise à réaliser des systèmes de formations de travail en équipe pour le personnel médical en salle d’opération à partir de l’observation de cas réels.