Hybrid brain-computer interfaces for interaction with a virtual environment 

Contribution à l’étude de l’utilisation des interfaces cerveau-ordinateur en réalité virtuelle ou augmentée 

Jonathan Mercier-Ganady (team HYBRID)

Soutenance de thèse - Lundi 12 octobre 2015

Composition du Jury:

Indira Thouvenin, Professeur, Université de Technologie de Compiègne / Rapporteur
Martin Hachet, Chargé de Recherche, Inria Bordeaux / Rapporteur
Guillaume Moreau, Professeur, École Centrale de Nantes / Examinateur
Bruno Arnaldi, Professeur, INSA de Rennes / Examinateur
Anatole Lécuyer, Directeur de Recherche, Inria Rennes / Directeur de thèse
Maud Marchal, Maître de Conférences, INSA de Rennes / Encadrante de thèse

Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'étudier l'utilisation d'Interfaces Cerveau-Ordinateur (ICOs) au sein de la Réalité Virtuelle (RV) et de la Réalité Augmentée (RA). Notre but est d'évaluer la compatibilité entre les systèmes basés sur une ICO et la RV/RA, de concevoir de nouveaux outils pour la visualisation de l'activité cérébrale basée sur la RV/RA, et finalement de proposer de nouveaux usages pour les ICOs, plus particulièrement en combinaison avec des vêtements intelligents.
Afin de réaliser ces objectifs nous avons tout d'abord réalisé une étude de faisabilité concernant l'association entre une ICO et la RV sous la forme d'un système similaire à un jeu vidéo, servant comme support à une étude utilisateur montrant que l'ICO peut être utilisée avec succès.
Dans un second temps, nous avons également proposé des outils de visualisation de l'activité cérébrale basés sur la RV/RA : le "Mind-Mirror", qui superpose un cerveau virtuel représentant l'activité cérébrale d'un utilisateur à l'image de celui-ci dans un miroir, le "Mind-Window", qui étend les possibilités du Mind-Mirror en permettant plusieurs points de vue sur un même enregistrement d'activité cérébrale en utilisant des tablettes et enfin le "Mind-Inside", qui permet aux utilisateurs de visualiser en RV leur activité cérébrale en temps réel tout en étant immergés dans un cerveau virtuel.
Enfin, nous avons étudié comment les ICOs et la RV/RA peuvent être appliquées au domaine des vêtements intelligents en mettant en place une plateforme d'expérimentation consistant en une cabine d'essayage virtuelle intégrant une ICO et permettant aux utilisateurs de porter des vêtements intelligents virtuels en RA, avant de concevoir une "cape d'invisibilité" inspirée par l'univers de Harry Potter et permettant aux utilisateurs de se camoufler en RA en utilisant leur état mental.