Science, médecine et VR

Table des matières
Table des figures xix
Introduction 1
Partie I La réalité virtuelle 5
Chapitre 1 Fondements théoriques de la réalité virtuelle 7
1.1 Évolution des différentes définitions, concepts clés et finalités . . . . . . 7
1.1.1 Aux origines du flou . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2 Rappel historique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1.3 Différentes définitions de la réalité virtuelle . . . . . . . . . . . 9
1.2 Notre vision et définition de la réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . 12
1.3 Aparté . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3.1 La réalité augmentée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.2 La virtualité augmentée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Chapitre 2 Les bénéfices de la réalité virtuelle 17
2.1 Substitution du réel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1 Outil d’aide à la conception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.2 Outil de visualisation de données scientifiques . . . . . . . . . . 17
2.1.3 Simulation de situation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.2 Stimulation sensorielle pleine et interactivité . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.3 La présence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
Chapitre 3 Conception d’un système de réalité virtuelle 25
3.1 Différents choix de conception d’un dispositif de réalité virtuelle . . . . 25
3.1.1 Les dispositifs complexes, couteux et statiques . . . . . . . . . . 25
xi
Table des matières
3.1.2 Les dispositifs simples, peu chers et mobiles . . . . . . . . . . . 27
3.1.3 Notre dispositif de réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.2 La réalité virtuelle à la croisée des chemins . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2.1 L’informatique et l’algorithmique . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.2 L’électronique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.3 Les sciences cognitives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.4 L’ergonomie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.5 Les arts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.3 La salle de réalité virtuelle idéale... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.1 Organisation de l’équipe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.2 Ouverture du dispositif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.3 Organisation logicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.3.4 Mise en ambiance et introduction à l’expérience . . . . . . . . . 34
Chapitre 4 Bénéfices croisés entre la réalité virtuelle et les jeux vidéo 35
4.1 Les clés du succès d’un jeu vidéo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1.1 L’immersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1.2 L’interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
4.1.3 Scénario et émotions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
4.2 Les bénéfices croisés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
4.2.1 Les résultats de la réalité virtuelle applicables aux jeux vidéo . 37
4.2.2 Les résultats des jeux vidéo applicables à la réalité virtuelle . . 37
4.3 Des jeux vidéo en réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Partie II La présence 41
Chapitre 5 Définitions de la présence 43
5.1 L’évolution des différentes définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.1.1 L’approche technologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
5.1.2 L’approche psychologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
5.1.3 L’approche écologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
5.2 Notre définition de la présence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
Chapitre 6 Les composantes de la présence 51
6.1 Le point de vue de Heeter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
xii
6.2 Le point de vue de Biocca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.3 Le point de vue de Lee . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
6.4 Notre point de vue et proposition d’une quatrième composante . . . . . 53
Chapitre 7 Les facteurs de la présence 55
7.1 La forme : les caractéristiques du système . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.1.1 Immersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7.1.2 Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
7.2 Le fond : le contenu de l’expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
7.3 Les caractéristiques de l’utilisateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
7.4 Framework dédié à la conception d’applications en réalité virtuelle . . . 68
7.4.1 Le socle cognitif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
7.4.2 Immersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
7.4.3 Interaction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
7.4.4 Cohérence de la boucle sensori-motrice et multimodalité . . . . 72
7.4.5 Émotions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
7.4.6 Liens entre piliers et composantes de la présence . . . . . . . . . 76
7.4.7 Effet compensatoire entre les piliers . . . . . . . . . . . . . . . . 77
7.4.8 Des seuils minimaux pour atteindre la présence ? . . . . . . . . 78
Chapitre 8 Les différents modèles de la présence 81
8.1 Les modèles existants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.1.1 Le modèle de Lessiter et al. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
8.1.2 L’embodied model de Schubert et al . . . . . . . . . . . . . . . 82
8.1.3 Le modèle de Wirth et al . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
8.2 Notre modèle de la présence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
8.2.1 Point de départ de notre modèle : la description de l’environne-
ment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
8.2.2 Perception des affordances, le cœur écologique de notre modèle 89
8.2.3 Acceptation de se prendre au jeu et implication de l’utilisateur . 91
8.2.4 Émergence des composantes de la présence et de la présence
globale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
8.2.5 Crédibilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
8.3 Bilan de notre approche unifiée de la présence . . . . . . . . . . . . . . 96
8.4 Implications de notre approche unifiée de la présence . . . . . . . . . . 96
xiii
Table des matières
8.4.1 Présence et jeux vidéo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
8.4.2 Présence et dispositifs de réalité virtuelle . . . . . . . . . . . . . 97
8.4.3 Présence et conception logicielle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
Partie III Le son pour la réalité virtuelle 99
Chapitre 9 Le son : de la génération jusqu’à la perception 101
9.1 Génération et propagation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
9.2 La perception du son par l’homme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.2.1 L’oreille externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
9.2.2 L’oreille moyenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
9.2.3 L’oreille interne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Chapitre 10 Apports du son pour la réalité virtuelle et la présence 105
10.1 Apport pour l’immersion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
10.2 Apport pour l’émotion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
10.3 Le son comme canal de communication . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Chapitre 11 La spatialisation sonore 109
11.1 La perception en trois dimensions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
11.1.1 La théorie Duplex . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
11.1.2 Les indices spectraux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
11.1.3 Loi du premier front d’onde . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
11.1.4 Perception de la distance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
11.1.5 Approche multisensorielle de la localisation . . . . . . . . . . . 112
11.2 Les systèmes et méthodes de restitution sonore . . . . . . . . . . . . . 112
11.2.1 Restitution au casque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
11.2.2 Restitution par enceintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
11.2.3 Méthodes binaurales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
11.2.4 La méthode des Wave Field Synthesis . . . . . . . . . . . . . . 116
11.2.5 La méthode Ambisonic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
11.2.6 La méthode des Vector Base Amplitude Panning . . . . . . . . 118
Chapitre 12 Les algorithmes de réverbération 121
12.1 Méthodes des images sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
xiv
12.2 Méthode du lancer de rayon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
12.3 Méthode du lancer de faisceaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
12.3.1 Première phase : conception d’un arbre BSP . . . . . . . . . . . 126
12.3.2 Deuxième phase : émission des faisceaux . . . . . . . . . . . . . 127
12.3.3 Troisième phase : détermination des chemins menant de la source
à l’auditeur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
12.3.4 Quatrième phase : construction de la réponse impulsionnelle . . 128
12.3.5 Bilan de la méthode de lancer de faisceaux . . . . . . . . . . . . 128
12.4 Méthode du lancer de frustum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
12.4.1 Procéder par analogie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
12.4.2 Faire des concessions sur la précision . . . . . . . . . . . . . . . 130
12.4.3 Subdivision adaptative d’un frustum . . . . . . . . . . . . . . . 131
12.4.4 Lancer de frustum et diffraction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
12.5 Méthode du sonel mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
12.5.1 Méthode du photon mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
12.5.2 Méthode du sonel mapping, première passe : émission des sonels 136
12.5.3 Méthode du sonel mapping, deuxième passe : calcul du rendu . 137
Chapitre 13 Notre chaîne de rendu pour la spatialisation sonore et
algorithme de réverbération 141
13.1 Notre chaîne de rendu pour la spatialisation sonore . . . . . . . . . . . 141
13.1.1 Description d’un monde sonore . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
13.1.2 Modèle de propagation des ondes sonores . . . . . . . . . . . . . 143
13.1.3 Gestion des flux sonores et spatialisation . . . . . . . . . . . . . 143
13.2 Capacité de localisation et de discrimination humaine . . . . . . . . . . 144
13.3 Calcul de réverbération et rendu perceptif . . . . . . . . . . . . . . . . 148
13.3.1 Rendu perceptif pour le lancer de frustum . . . . . . . . . . . . 148
13.3.2 Rendu perceptif et sonel mapping . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
Partie IV Évaluation du sentiment de présence 157
Chapitre 14 Les méthodes d’évaluation de la présence 159
14.1 Protocole et recommandations diverses . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
14.1.1 Protocole et vocabulaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159
xv
Table des matières
14.1.2 Recommandations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
14.2 Les méthodes subjectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
14.2.1 Principe de l’évaluation par questionnaire . . . . . . . . . . . . 161
14.2.2 Les principaux questionnaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
14.2.3 Les limites des évaluations par questionnaire . . . . . . . . . . . 163
14.2.4 Recommandations pour la formulation des questions . . . . . . 164
14.2.5 Les études qualitatives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
14.2.6 Mesure subjective et continue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
14.2.7 Mesure du temps qui passe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
14.3 Les méthodes objectives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166
14.3.1 Évaluation des réponses physiologiques . . . . . . . . . . . . . . 166
14.3.2 Évaluation des réponses comportementales . . . . . . . . . . . . 167
14.4 Bilan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
Chapitre 15 Notre phase d’évaluation 169
15.1 Élaboration de l’étude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
15.1.1 Les variables indépendantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
15.1.2 Les variables dépendantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
15.2 Déroulement de la phase d’évaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
15.2.1 Contexte de l’expérimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
15.2.2 Protocole de l’expérimentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
15.3 Résultats . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
15.3.1 Notre définition de la présence et les différentes composantes de
la présence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
15.3.2 Notre définition de la présence et les manifestations associées . 176
15.3.3 Notre définition de la présence et les jugements portant sur la
crédibilité ou le réalisme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179
15.3.4 Cercle vertueux entre émotions ressenties et présence . . . . . . 180
15.3.5 Lien entre présence et plaisir à jouer . . . . . . . . . . . . . . . 181
15.3.6 Lien entre implication et présence . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
15.3.7 Écran autostéréoscopique et écran polarisé au crible de notre
modèle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183
15.4 Bilan et retour d’expérience . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 186
Bilan et perspectives 189
xvi
Bibliographie 193
Annexes 223
Annexe A Notre chaîne de rendu sonore - Exemple de fichier XAC 223
Annexe B Notre chaîne de rendu sonore - Architecture logicielle sim-
plifiée 227
Annexe C Le questionnaire communiqué aux participants de la phase
d’évaluation 229
Annexe D Phase d’évaluation. La table de correspondance entre les
questions et les variables dépendantes. 239
Annexe E Phase d’évaluation. Fiche explicative communiquée aux par-
ticipants. 241
xvii

   7
Table des Matières
Chapitre 1      Introduction ..................................................................................................... 11
Chapitre 2      La Réalité Virtuelle en Psychiatrie et Neuropsychologie .............................. 13
2.1        La Réalité Virtuelle............................................................................................................ 13
2.1.1      Acception de la réalité virtuelle..................................................................................................... 13
2.1.2      Conception d’un environnement virtuel........................................................................................ 14
2.2        La Réalité Virtuelle en Psychiatrie et Neuropsychologie ............................................... 16
2.2.1      La conception et la création d’une application.............................................................................. 16
2.2.2      Les interfaces utilisées .................................................................................................................. 17
2.2.3      Réalisme et pertinence du monde virtuel ...................................................................................... 17
2.2.4      Les précautions à prendre.............................................................................................................. 18
2.3        La Réalité Virtuelle et nos applications ........................................................................... 19
Chapitre 3      État de l’art de l’utilisation de la réalité virtuelle en psychiatrie et
neuropsychologie..................................................................................................................... 21
3.1        Exploitation de la réalité virtuelle en psychiatrie ........................................................... 21
3.1.1      Quelques théories concernant le traitement des troubles anxieux ................................................. 21
3.1.2      Thérapies cognitives et comportementales.................................................................................... 22
3.1.3      Principes des thérapies d’exposition ............................................................................................. 23
3.1.3.1.       Les thérapies d’exposition traditionnelles ........................................................................... 23
3.1.3.2.       Les thérapies d’exposition par réalité virtuelle .................................................................... 23
3.1.4      Les applications en psychothérapie............................................................................................... 25
3.1.4.1.       Les phobies.......................................................................................................................... 25
3.1.4.2.       Les autres troubles anxieux.................................................................................................. 38
3.1.4.3.       Les troubles des conduites alimentaires............................................................................... 39
3.1.4.4.       Les troubles sexuels masculins ............................................................................................ 40
3.1.4.5.       L’autisme ............................................................................................................................. 41
3.1.4.6.       Les addictions ...................................................................................................................... 42
3.1.5      Bilan des applications en psychiatrie ............................................................................................ 43
3.2        Des techniques de distraction de la douleur .................................................................... 48
3.3        Exploitation de la réalité virtuelle en neuropsychologie................................................. 51
3.3.1      L’évaluation en neuropsychologie ................................................................................................ 51
3.3.1.1.       Les tests traditionnels .......................................................................................................... 51
3.3.1.2.       L’évaluation fondée sur la réalité virtuelle .......................................................................... 52
3.3.2      Les applications relatives aux fonctions cognitives ...................................................................... 52
3.3.2.1.       Les processus attentionnels.................................................................................................. 52
3.3.2.2.       Les fonctions exécutives...................................................................................................... 57
3.3.2.3.       La mémoire.......................................................................................................................... 60
3.3.3      Les autres applications en neuropsychologie ................................................................................ 67
3.3.3.1.       Les activités de la vie quotidienne....................................................................................... 67
3.3.3.2.       La réhabilitation cognitive................................................................................................... 70
3.3.4      Bilan des applications en neuropsychologie.................................................................................. 75
3.4        Exploitation de la réalité virtuelle en psychophysiologie................................................ 81
3.4.1      Exploration objective des réactions............................................................................................... 81
3.4.2      Investigation des performances et des comportements ................................................................. 82
3.4.3      Bilan des applications en psychophysiologie ................................................................................ 83
3.5        Conclusion .......................................................................................................................... 83    8
Chapitre 4      Expérimentation 1 : Le traitement de la phobie sociale ................................ 85
4.1        Le contexte : Le projet européen VEPSY........................................................................ 85
4.2        La phobie sociale ................................................................................................................ 86
4.3        Les traitements traditionnels ............................................................................................ 87
4.3.1      Les traitements médicamenteux .................................................................................................... 87
4.3.2      Les thérapies cognitives et comportementales .............................................................................. 88
4.4        Le nouveau traitement fondé sur la réalité virtuelle....................................................... 89
4.4.1      Présentation des études relatives à la phobie sociale..................................................................... 89
4.4.2      Présentation de l’essai « Phobie Sociale et Réalité Virtuelle » ..................................................... 91
4.5        La conception et la création des environnements virtuels.............................................. 91
4.5.1      Cadre du projet VEPSY ................................................................................................................ 91
4.5.2      Conception des situations virtuelles .............................................................................................. 92
4.5.3      Création des environnements virtuels ........................................................................................... 92
4.5.3.1.       Les outils et les principes..................................................................................................... 92
4.5.3.2.       Les environnements virtuels ................................................................................................ 93
4.5.4      Interfaçage..................................................................................................................................... 95
4.6        Méthodologie de l’essai clinique « Phobie Sociale et Réalité Virtuelle »....................... 95
4.6.1      Population ..................................................................................................................................... 95
4.6.2      Mesures ......................................................................................................................................... 96
4.6.2.1.       Sélection des participants .................................................................................................... 96
4.6.2.2.       Mesure d’efficacité principale : la phobie sociale ............................................................... 97
4.6.2.3.       Mesures d’efficacité secondaires : le fonctionnement social............................................... 97
4.6.2.4.       Mesures d’efficacité exploratoires : le fonctionnement général .......................................... 97
4.6.3      Traitement ..................................................................................................................................... 98
4.6.3.1.       La thérapie par réalité virtuelle (TRV) ................................................................................ 98
4.6.3.2.       La thérapie cognitive et comportementale (TCC).............................................................. 100
4.6.3.3.       Description des tâches à mener entre les séances de thérapie............................................ 100
4.6.3.4.       Vue d’ensemble des analyses statistiques.......................................................................... 101
4.7        Résultats............................................................................................................................ 101
4.7.1      Mesure d’efficacité principale..................................................................................................... 101
4.7.2      Mesures d’efficacité secondaires................................................................................................. 104
4.7.3      Mesure d’efficacité exploratoires................................................................................................ 104
4.8        Discussion et conclusion .................................................................................................. 104
Chapitre 5      Expérimentation 2 : L’évaluation de la planification de l’action ............... 109
5.1        Le contexte : Le Projet Hospitalier de Recherche Clinique......................................... 109
5.2        Le processus de planification – Application à la maladie de Parkinson ..................... 109
5.2.1      Description du processus de planification................................................................................... 109
5.2.2      Modèles de la planification ......................................................................................................... 110
5.2.3      La maladie de Parkinson ............................................................................................................. 110
5.3        L’évaluation traditionnelle de la planification de l’action ........................................... 111
5.3.1      Les tests cognitifs standard ......................................................................................................... 111
5.3.2      Les tests écologiques................................................................................................................... 111
5.3.3      Les tests de scripts....................................................................................................................... 111
5.3.4      Limites de l’évaluation traditionnelle.......................................................................................... 112
5.4        L’évaluation de la planification de l’action fondée sur la réalité virtuelle ................. 112
5.4.1      Présentations d’études abordant l’évaluation cognitive .............................................................. 113
5.4.2      Présentation de l’essai « Planification et Réalité Virtuelle »....................................................... 114
5.5        La conception et la création de l’application virtuelle.................................................. 114
5.5.1      Conception de l’application virtuelle .......................................................................................... 115
5.5.2      Conception de la tâche ................................................................................................................ 115
5.5.3      Création de l’application virtuelle............................................................................................... 115    9
5.5.3.1.       Le Supermarché Virtuel..................................................................................................... 115
5.5.3.2.       La tâche ............................................................................................................................. 117
5.5.3.3.       L’enregistrement des données ........................................................................................... 118
5.5.3.4.       L’analyse des données ....................................................................................................... 118
5.5.4      Interfaçage................................................................................................................................... 119
5.6        Méthodologie de l’essai clinique Planification et Réalité Virtuelle.............................. 119
5.6.1      Population ................................................................................................................................... 119
5.6.2      Évaluation cognitive.................................................................................................................... 120
5.6.2.1.       Évaluation de l’efficience intellectuelle globale................................................................ 120
5.6.2.2.       Exploration des processus exécutifs .................................................................................. 120
5.6.3      Évaluation par la réalité virtuelle ................................................................................................ 121
5.6.4      Analyse des données ................................................................................................................... 122
5.6.4.1.       Connaissance sémantique liée à la tâche ........................................................................... 122
5.6.4.2.       Vitesse de traitement de l’information............................................................................... 122
5.6.4.3.       Organisation spatio-temporelle.......................................................................................... 123
5.7        Résultats............................................................................................................................ 124
5.7.1      Connaissance sémantique liée à la tâche ..................................................................................... 124
5.7.2      Vitesse de traitement de l’information ........................................................................................ 124
5.7.3      Organisation spatio-temporelle ................................................................................................... 125
5.7.4      Analyse décisionnelle des résultats ............................................................................................. 125
5.8        Discussion et Conclusion ................................................................................................. 128
Chapitre 6      Apports de la réalité virtuelle à la prise en charge des troubles cognitifs et
comportementaux .................................................................................................................. 133
6.1        Apports de la réalité virtuelle ......................................................................................... 133
6.1.1      Apports provenant des techniques............................................................................................... 133
6.1.1.1.       Apports informatiques ....................................................................................................... 134
6.1.1.2.       Apports propres à la réalité virtuelle.................................................................................. 135
6.1.2      Apports liés aux fonctions intrinsèques de la réalité virtuelle..................................................... 138
6.1.3      Apports au contexte humain........................................................................................................ 140
6.2        Raisons de l’efficacité et de l’intérêt de la réalité virtuelle........................................... 140
6.3        Limites de la réalité virtuelle........................................................................................... 142
6.3.1      Limites de fond ........................................................................................................................... 142
6.3.2      Limites techniques ...................................................................................................................... 142
6.3.3      Limites éthiques et culturelles..................................................................................................... 143
6.4        Discussion ......................................................................................................................... 144
6.4.1      Processus clinique fondé sur la RV............................................................................................. 144
6.4.2      Relation « Patient – Thérapeute – Système virtuel »................................................................... 145
Chapitre 7      Conclusion et Perspectives............................................................................ 147
7.1        Conclusion ........................................................................................................................ 147
7.2        Perspectives ...................................................................................................................... 148
7.2.1      Expérimentation d’un utilisateur dans un EV : inclusion d’un agent virtuel............................... 149
7.2.2      Induction d’émotions dans un EV ............................................................................................... 150
7.2.3      Réhabilitation cognitive .............................................................................................................. 150
7.2.4      Monitoring physiologique ........................................................................................................... 151
7.2.5      Automatisation de traitement ...................................................................................................... 152
7.2.6      Auto entraînement....................................................................................................................... 153
7.3        Bilan .................................................................................................................................. 154
Table des figures.................................................................................................................... 155
Table des tableaux ................................................................................................................. 157
Glossaire ................................................................................................................................ 159Annexes.................................................................................................................................. 161
Publications ........................................................................................................................... 203
Bibliographie ......................................................................................................................... 205
Index ...................................................................................................................................... 225

Table des matières
Liste des Tableaux............................................................................................................ 5
Liste des figures................................................................................................................ 6
Préambule ........................................................................................................................ 7
Chapitre 1 : Les troubles anxieux ................................................................................. 10
1.1. Introduction..................................................................................................................... 10
1.2. Phobies spécifiques ......................................................................................................... 11
1.3. Anxiété sociale ................................................................................................................. 12
1.4. Trouble panique et agoraphobie ................................................................................... 13
1.5. Trouble d’anxiété généralisée ........................................................................................ 13
Chapitre 2 : Les processus cognitifs, émotionnels et comportementaux des troubles
anxieux..................................................................................................................................... 15
2.1. Les cognitions dysfonctionnelles liées à la menace ...................................................... 16
2.2. Le sentiment d’auto-efficacité........................................................................................ 18
2.3. L’évitement cognitif et comportemental ....................................................................... 18
Chapitre 3 : Prise en charge en thérapie cognitivo-comportementale des personnes
souffrant de troubles anxieux ................................................................................................. 23
3.1. Principes de base ............................................................................................................. 24
3.2. Evidence-Based Practice ................................................................................................ 31
3.3. Techniques d’exposition traditionnelles ....................................................................... 32
3.4. La réalité virtuelle........................................................................................................... 35
3.4.1. L’utilisation de la réalité virtuelle pour exposer le sujet ......................................................... 36
3.4.2. Les études actuelles concernant la TERV et les troubles anxieux .......................................... 40
3
3.5. Les limites observées dans la littérature ....................................................................... 47
3.6. Études de cas en lignes de base multiples ..................................................................... 48
Chapitre 4 : Les hypothèses et les questions de recherche ........................................... 53
Chapitre 5 : Méthodologie ............................................................................................. 54
5.1. Les participants ............................................................................................................... 54
5.2. Matériel ............................................................................................................................ 55
5.3. La procédure ................................................................................................................... 57
5.3.1. Questionnaires ......................................................................................................................... 57
5.3.2. Descriptif du design expérimental........................................................................................... 63
5.3.3. Programme des séances ........................................................................................................... 67
5.4. Les analyses statistiques ................................................................................................. 70
5.4.1. Analyse des lignes de base multiples ...................................................................................... 70
5.4.2. Analyse des résultats pré-post ................................................................................................. 72
Chapitre 6 : Discussion .................................................................................................. 73
6.1. Rappel des objectifs de l’étude ...................................................................................... 73
6.2. Les implications cliniques .............................................................................................. 74
6.3. Les limites de la méthodologie ....................................................................................... 75
6.4. Deuxième question de recherche : « Quelles sont les raisons pour lesquelles, la
TERV ne fonctionne pas chez certains participants ? » ............................................................... 77
6.4.1. Introduction ............................................................................................................................. 77
6.4.2. Procédure ................................................................................................................................. 77
6.4.3. Résultats et discussion ............................................................................................................. 78
6.5. Les perspectives futures ................................................................................................. 78
Chapitre 7 : Conclusion ................................................................................................. 79
4
Bibliographie .................................................................................................................. 81
Annexes .......................................................................................................................... 95
Résumé ......................................................................................................................... 113