Les technologies numériques au service des apprentissages, un vaste champ d’o...
Dossier de Conception d'OPI - DreamTime
1. Université de Franche-Comté
U.F.R. Sciences, Techniques et Gestion de l’Industrie
Département Multimédia et Informatique
********
Licence 3 Sciences de l’Information et de la Communication
Option « Communication Multimédia »
Projet Individuel 2013-14
Dreamtime
Dossier de Conception Multimédia
Présenté par Sophie ROYER
2.
3. Ce dossier de conception comporte les différentes étapes liées à la réalisation pendant la
première année universitaire du projet de création d’une OPI .
Mon choix d’OPI s’est porté sur un objet communiquant et innovant en termes d’interface
homme machine. Il concerne les détails de fonctionnement et d’utilisation d’un casque
cérébral (EPOC) créé par l’entreprise EMOTIV.
Ce casque rend possible l’exploitation de la pensée humaine afin de contrôler ou d’interférer
avec un environnement virtuel. Le sujet est d’autant plus intéressant qu’il ne s’agit que d’un
nouveau support d’interaction homme machine qui peut s’appliquer à nombre de projets et
d’applications innovants comme le mouvement d’objet connectés par la simple pensée.
Mon OPI « Dreamtime » essaye de raconter comment cela est-il possible.
This document report step-by-step different levels needing for the achievement of a
University's year project that is the creation of an interactive and pedagogic object.
For this project I choose to explore the subject of a communicating object, which is totally
innovative about HMI: the EPOC headset created by EMOTIV. This pedagogic project deals with
the operations and usages of this cerebral headset.
With this headset it's possible to work with human thinking in order to control or influence the
virtual environment with your mind.
This subject is especially as attractive that it only is a new support of human-machine
interaction. That means that it can bring a lot of ideas and projects using that headset. We can
already include moving connected objects just thinking about it.
My pedagogic project names « Dreamtime » is trying to tell how that is possible.
4. ......................................................................................................................................................... 5
Choix du nom et de l’identité graphique......................................................................................................... 7
Objectifs et activités ........................................................................................................................................ 7
.................................................................................................................................................... 8
Concept............................................................................................................................................................ 8
Artefact ............................................................................................................................................................ 8
Acteurs............................................................................................................................................................. 8
Contenu ........................................................................................................................................................... 9
......................................................................................................................................... 10
................................................................................................. 11
...................................................................................................................... 12
Structuration du contenu pédagogique ........................................................................................................ 12
....................................................................................................................................... 13
Choix des activités pédagogiques .................................................................................................................. 13
Version n°1 .................................................................................................................................................... 13
Partie n°1 : « Qu’est-ce que c’est ? » ................................................................................................................ 14
Partie n°2 : « Comment ça marche ?» ............................................................................................................... 14
Partie n°3 : « Utilisation»................................................................................................................................... 15
Version n°2 .................................................................................................................................................... 17
Page d’accueil .................................................................................................................................................... 17
Partie n°1 : « Qu’est-ce que c’est ? » ................................................................................................................ 18
Partie n°2 : « Comment ça marche ? » .............................................................................................................. 19
Partie n°3 : « Exemples / Mise en situation / Démonstrations » ...................................................................... 20
............................................................................................................................. 22
.............................................................................................................. 23
Logo et typographie ...................................................................................................................................... 23
......................................................................................................................................................... 24
Avis personnel ............................................................................................................................................... 24
Bibliographie...................................................................................................................................................... 25
5. Je tiens à remercier l’ensemble du corps enseignant nous permettant d’aborder des sujets
innovants mais aussi de se tenir à notre disposition et d’entretenir un réel suivi des projets.
5
6. Jusqu’à aujourd’hui, la communication avec les machines est limitée par du code et des
langages spécifiques. Cela reste des formes conscientes et directes de communication.
En contrepartie on confronte aux IHM la complexité, la
force et l’importance de la communication humaine : sens
de l’observation au-delà de l’explicite : expressions
faciales, langage de mouvement/corps et évidemment
ressentis des émotions.
Le casque cérébral intègre ce dernier concept de
communication humaine dans l’interaction
homme-machine.
Ce casque est une innovation proposée par la
société Emotiv et ses quatre fondateurs: Tan Le,
Nam do, Weste Neil et Allan Snyder, capable
d’interpréter l’activité cérébrale de son porteur
en temps réel. On parle de “système hautefidélité d’acquisition encéphalographique’’.
L’ensemble, doublé de programmes riches en algorithmes est capable de “déplier le cortex1 afin
de cartographier précisément les signaux électriques émis par notre cerveaux“.
Cet objet était à la base conçue en continuité des Encéphalogrammes et avait pour but
d’étudier les troubles du sommeil, on peut maintenant l’attribuer à une fourchette beaucoup
plus grande d’utilisateur.
Ainsi il pourrait être exploité pour suivre et analyser les progrès
d’un entrainement physique. Ceci en recueillant des données telles
que le niveau d’attention, de stress, d’excitation... Durant l’effort
physique. Il serait alors plus facile d’améliorer ces capacités et de
mieux les maîtriser en connaissance de cause.
1
Désigne la couche superficielle ou périphérique d'un tissu organique
6
7. Dreamtime ou « Le Temps du Rêve » est une expression Australienne qui exprime le « concept
de base sur lequel repose toute la mythologie aborigène2». Il s’agit là d’un clin d’œil aux
fondateurs de l’entreprise Emotiv, qui s’est établie et a permis de faire voir le jour au projet du
casque EPOC en Australie.
D’autre part, l’évocation du « rêve » exprime complétement le ressenti que peut donner cet
objet. Le fait de pouvoir contrôler un objet quel qu’il soit par la pensé ou de pouvoir « voir » sa
propre activité cérébrale en temps réelle est un concept assez nouveau et on entend encore
parler de « concept futuriste ».
J’ai voulu garder dans mon OPI cette idée de « futur » et de « rêve » afin de donner à mon
interface une atmosphère de légèreté qui peut aussi inciter à la curiosité à travers un
graphisme simple et épuré en opposition au sujet qui se veut assez complexe. Je souhaite à tout
prix éviter de rebuter l’utilisateur face aux propos.
Dreamtime a pour but d’introduire l’utilisateur aux nouvelles technologies et à la
compréhension du fonctionnement -à première vue complexe- du casque cérébral EPOC.
L’OPI priorisera donc l’apprentissage par étapes simples, du fonctionnement de l’objet plutôt
que de son utilisation.
En effet le casque EPOC a, comme nombre de nouvelles technologies une utilisation très
simple, il est donc d’autant plus intéressant d’essayer d’en saisir le fonctionnement. Grâce à
l’application, les connaissances acquises lors de la présentation du produit pourront alors être
utilisées.
En termes d’activités l’utilisateur pourra:
- Comprendre ce qu’est le casque EPOC en découvrant de quoi il se compose et à quoi il sert.
- Il pourra ensuite apprendre comment il fonctionne.
- Et sera invité à assimiler et concevoir des situations d’utilisations du casque.
2
http://www.guide-australie.com/parler-australien-slang.asp
7
8. Idée mobilisatrice
« Faire connaître et comprendre le
fonctionnement mais aussi les
circonstances et les conditions
d’usage possibles et envisageables
d’un casque cérébrale tel que
EPOC »
Domaine de compétence
Formation rapide à la
compréhension technique d’un
support issu de technologies dites
innovantes.
Caractéristique du produit à
réaliser
> Apprentissage des aspects
techniques et mise en situation du
produit. Cela passera notamment
par l’utilisation d’illustrations, de
vidéos et d’animations.
> Interactivité et proposition
d’activité interne à l’OPI. Avec
notamment simulation du
fonctionnement de l’objet.
Idéalement, l’utilisateur devrait posséder un casque EPOC, mais la compatibilité avec l’OPI ne
serait pas réalisable face à mon degré de compétence. C’est pourquoi, les utilisateurs n’auront
besoin que d’une souris et d’un clavier.
Cela nécessite aussi un ordinateur aux critères minimums suivant :
2.4 GHz processeur Intel Pentium 4 (ou équivalent).
Microsoft Windows XP avec Service Pack 2, Windows Vista ou Windows 7.
1 Go de RAM.
Espace disque disponible 50 Mo.
Ports USB 2.0
Abordant un sujet assez complexe en termes de technologie, j’ai choisi de réaliser une OPI
claire et facile de compréhension. Les acteurs qui pourraient être intéressés par mon OPI,
seraient donc premièrement et a priori des amateurs de nouvelles technologies. En
revanche, leur degré de connaissance dans ce domaine ne requerra aucun pré requis.
Cette OPI, par la simplicité technique et explicative qu'elle déploiera, pourra être utilisée par
les enfants comme par des adultes.
D'un point de vue un peu plus poussé et spécifique, je pourrais adresser mon OPI directement
aux potentiels utilisateurs du casque EPOC. Nous pourrons alors comprendre dans les acteurs,
des personnes handicapés. Ces personnes auront néanmoins besoin de posséder des capacités
mentales efficientes.
8
9. Type de population
Population Scolaire
Caractéristiques
> dès 11 ans, jusqu’à 20 ans
> Collège, Lycée comme Supérieur
> Qu’importe, préférence pour le multimédia /
Médecine
> Curieux, culture des nouvelles technologies, du
multimédia.
l’Emotiv Insight/ EPOC est non seulement capable de recueillir et d’interpréter en temps
réel l’activité cérébrale de son porteur mais aussi des activités connexes telles que les
mouvements de la tête, sa rotation et expressions faciales.
En effet, grâce à la présence de capteurs inertiels à 6 axes comprenant un gyroscope ainsi, un
accéléromètre, ce nouveau casque (reposant sur le cuir chevelu de son utilisateur) dispose
désormais d’une précision considérablement accrue permettant d’user de la technologie dans
de multiples domaines. De plus, le produit est de type « plug and play ». Donc très facile à
installer.
On discerne trois types de “détections” du casque:
Détection expressive : Elle s’attache aux différentes expressions faciales
Détection émotive : Elle serait capable de détecter nos “émotions” et de pouvoir ainsi
régler automatiquement les couleurs d’un jeu vidéo, ou le volume sonore d’une bande
son par exemple
Détection cognitives: Celle-ci devrait pouvoir nous permettre de déplacer un objet
virtuel rien qu’en y pensant.
9
10. Je n’ai pas trouvé de concurrent direct et aucun objet pédagogique interactif concernant ce
sujet. En revanche j’ai pu me baser sur une conférence démonstrative de l’utilisation du casque.
Cette conférence est tirée du site TED.com et explique très bien étape par étape l’utilisation du
casque mais aussi son fonctionnement.
http://www.ted.com/talks/tan_le_a_headset_that_reads_your_brainwaves.html
J’analyserai en second, une autre vidéo d’un utilisateur ayant commandé son headset EPOC, qui
explique les étapes nécessaires avant d’utiliser le casque et montre les différents éléments
utilisés afin de pouvoir utiliser le casque.
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=OQ8sgKc65i8
NOM
CONTENU
Intéressant,
complet et
intelligemment
Tan Le: un casque
découpé. mais il
qui lit vos ondes
n’y a pas d’aspect
cérébrales
pédagogique à
proprement parlé
Conférence TED :
« Use of the
Emotiv Epoc
Headset »
Très bref, simple
description
visuel. Manque
d’intérêt.
GRAPHISME
Il s’agit d’une
vidéo tiré du site
TED.com. D’un
point de vue
esthétique
visuelle leurs
conférences sont
très agréables à
regarder.
Vidéo amateur.
NAVIGATION
INTERACTIVITE
Il est possible
d’ajouter des
sous-titres très
Simple et claire, il
bien réalisés et de
s’agit du site
les retrouver à
TED.com très
l’écrit sous la
bien organisé et
vidéo. Le site
pratique.
propose aussi un
système de
commentaire très
pratique
Aucune
Aucune
ACTIVITES
PEDAGOGIQUES
Aucun exercice /
aucune
simulation
Aucun exercice /
aucune
simulation
10
11. Je me suis beaucoup renseignée en amont, afin de bien comprendre mon sujet. Mieux on
comprend un sujet et mieux on peut l’expliquer. C’est pourquoi j’ai effectué de nombreuses
recherches annexes et pas uniquement sur le casque cérébral EPOC.
Grâce aux nombreuses recherches effectuées j’ai pu recroiser des informations et comprendre
mon sujet. De plus, cela me fait une webographie très riche qui me permettra par la suite de
fournir un contenu soutenu, bien détaillé et illustré.
Sources Web :
Emotiv.com : Site officiel de l’entreprise Emotiv à l’origine du casque EPOC.
TED.com : Site de conférences et plateforme de découvertes, véritable communauté motivée et
très enrichissante.
Le blog de Geoffrey Dorne, graphism.fr, est plein de ressources intéressantes et très bien
expliquées.
Des sites d’actualités multimédia tels que lejournaldugeek.com m’ont aussi aidé à regrouper
nombre d’informations.
Sites scientifique pour la compréhension du « mécanisme du cerveau et des neurones »
J’ai aussi pu trouver et lire des passages de thèses d’svt.
J’ai aussi exploité les ressources de Wikipédia notamment pour trouver des sources (web) et
explications scientifiques.
Aide après analyse des OPI déjà réalisées par des étudiants des années précédentes.
Ayant une maîtrise tout à fait correcte des logiciels Photoshop et Illustator je me suis permis
de créer des éléments graphiques et des maquettes. Pour créer une ambiance particulière j’ai
utilisé des images libres de droits directement trouvées sur le site
www.commons.wikimedia.org.
Et bien entendu pour la mise en page, j’ai utilisé le logiciel Word 2010, assez complet j’ai pu réaliser les
graphiques dessus.
11
12. Faire connaître et comprendre le fonctionnement mais aussi les circonstances et les
conditions d’usage possibles et envisageables d’un casque cérébrale tel que EPOC »
Objets « émetteur »
Sructure casque
Composition materiel
Fonction
Objet « récepteur »
Permet à l'objet de tenir
sur la tête du sujet
Gyroscope
Génère des informations
de position optimale pour
le curseur et la caméra de
contrôle
Accéléromètre
Mesure l'accélération
linéaire/déplacement du
sujet.
Capteurs inertieles à 6
axes
Casque EPOC
14 électrodes
encéphalographiques
Résolution spatiale
cérébrale précise
Système Wireless
Autonomie totale de
mouvement
La batterie
Lithium
Recepteur USB
Fournit 12 heures
d’utilisation continue
12
13. J’aimerai faire toucher du doigt à l’utilisateur, un concept qui au premier abord peut sembler
futuriste ou encore peu connu. J’aimerais, du moins, susciter sa curiosité en remettant en
contexte l’Interactivité Homme Machine déjà connu du grand publique et évoquée par Tan
Le. Je pourrais ainsi poser les concepts novateurs qui font de ce casque cérébral une avancée
technologique.
Mon OPI est, centrée sur la fonctionnalité de l’objet et non sur son utilisation. En effet, ce
casque a été créé comme support d’innovations utilitaires. J’ai donc trouvé plus intéressant
d’essayer de faire comprendre comment une telle technologie pouvait-elle fonctionner. Les cas
d’utilisations sont en pleine expansion et proposés par nombre de développeurs et/ou
d’entreprises.
Dreamtime, n’est pas un tutoriel d’utilisation d’objet, mais bien une « vaste leçon » sur le
fonctionnement sur la lecture des ondes cérébrales.
En page d’accueil, l’objet sera posé au centre de la scène, comme suspendu, flottant et comme
source d’interrogation. Autour, se trouveront les différents choix possible pour l’utilisateur:
Dreamtime
Qu’est-ce que c’est?
Comment ça marche?
A toi de jouer
13
14. Activité de découverte libre et simple : au survol des différents éléments apparaitront leurs
noms et leurs fonctions.
Dreamtime
Gyroscope & Accéléromètre :
Un gyroscope est un appareil qui
exploite le principe de la
conservation
du moment
angulaire en physique.
Dans les capteurs : un gyroscope
est un capteur de position
angulaire et un gyromètre un
capteur de vitesse angulaire. Le
gyroscope donne la position
ANIMATION TEST SOURIS =
Gyroscope
Le fonctionnement concerne le fonctionnement interne du casque, de ses différents
composants (vues dans la Partie n°1) mais aussi de son interaction entre le cerveau et, ici :
l’ordinateur. Deux grandes questions guident alors le fonctionnement tout au long du
« cours »:
- Comment le cerveau agit-il pour fournir des informations interprétables par le casque
EPOC ?
- Comment le casque EPOC reçoit les signaux cérébraux et les interprète-t-il ?
Je souhaiterais que le fonctionnement suive les étapes d’utilisation du casque comme un fil
d’Ariane (encadré en rouge) : Les schémas d’utilisation illustreraient la documentation
fonctionnelle (le « cours »).
Comment ça marche?
Interprétation des signaux
produits naturellement par
le cerveau.
Lors de l’interaction des
neurones, une réaction
chimique se crée
1
On met le
casque
2
On active le
casque
3.On positionne
le casque sur la
4.
On initialise le
programme
d’interprétatio
n des signaux
5. On fait
bouger un
objet
14
15. Schéma et explications procédurales tirées de la conférence TED de Tan Le : On utilise un
sujet extérieur afin de lui faire utiliser le casque.
Pour cette partie (procédures d’utilisation) assez simple et rapide j’aimerai éviter un
ralentissement du rythme trop soutenu par rapport à la première partie. En effet, la partie
fonctionnalité est un condensé d’informations assez riches, les étapes d’utilisations servent
plutôt d’illustrations et servent à concrétiser l’objet et son utilisation. C’est pourquoi je
souhaite l’intégrer à la description de la fonctionnalité comme un fil d’Ariane
Les activités proposées seraient des « mises en situation » et des exemples d’utilisations du
casque. Cela viendrait prendre la place de « l’évaluation » des différentes OPI que j’ai pu
observer.
Cette version ne contient volontairement pas de système de notation à proprement parler.
Cette 3ème partie servira à illustrer concrètement les circonstances d’utilisation du casque et à
valider d’une certaine manière les connaissances et la documentation données précédemment.
Le fonctionnement du casque sera résumé et rappelé par annotations (type post-it) discrets
intégrées à l’interface.
« Cas Particuliers »
Dans cette partie l’utilisateur pourra en premier lieu explorer les différents cas
d’utilisations possibles et en sélectionner un en particulier pour en savoir plus.
« Créer une situation d’utilisation »
Par la suite il pourra créer lui-même (avec les outils proposés par l’OPI) un contexte
d’utilisation du casque EPOC. Avec un positionnement d’objets recréant des
circonstances possibles quant à l’emploi du casque.
« Simulation »
Accès à une scène interactive. On y verrait comme avec une caméra objective, un
personnage(s). Et on pourrait interagir avec ses émotions, en bougeant la souris ou en
cliquant sur des boutons et voir les conséquences en direct. Cela se ferait par rapport à
des utilisations réellement existantes de l’EPOC.
Par exemple, l’utilisation d’un jeu, où les couleurs et la musique changent en fonction des
émotions.
15
17. J’ai finis par changer d’avis, car je trouve qu’il est important d’inviter l’utilisateur à rentrer
réellement « dans » l’expérience. Dans cette deuxième version j’ai opté pour un fond
« sauvage » Australien qui d’une part évoque le voyage, le rêve et l’imagination et d’autre part
viens illustrer l’expression Australienne « Dreamtime ».
Dans la version n°1, voulant à tout prix éviter tout système de notation ou d’évaluation je
choisissais à la place de l’utilisateur de savoir s’il avait envie de se tester ou non. Après
quelques réflexions, tant qu’à le considérer comme libre d’apprendre je souhaite aussi lui
laisser le choix de se tester. En revanche toute évaluation proposée ne sanctionnera pas et ne
sera pas restrictive.
J’ai aussi revu les accès aux différentes parties. En effet l’accès par chapitre ne me semble pas
intéressant pour la partie « fonctionnalité » au vue du choix ergonomique que j’ai réalisé
avec un menu très simple regroupant 5 chapitres différents. (cf : illustration
)
17
18. Dans la partie
se trouvera :
1. Un petit QCM illustré. Pour chaque erreur, la réponse s’affichera clairement en référant
à la documentation (« cours) si l’utilisateur désire le « réviser ». Les solutions et
corrections s’affichent au fur et à mesure des questions.
2. Une partie « phrases à trous » permettant de rappeler et de valider les aspects
techniques du fonctionnement du casque.
Le scénario pédagogique reste donc sensiblement le même à l’exception de la partie « testetoi »
18
20. - 1er accès en commençant par le 1er exemple et en suivant un ordre défini.
- 2nd accès par « chapitres » :
1. Cas Particuliers.
2. Créer une situation d’utilisation.
3. Simulation.
et justifications (selon la pertinence de ces activités en rapport aux contraintes du
projet) :
activités proposées à l'apprenant,
forme d'évaluation (formative)
fiches d'aides (exemples)
simulation(s) intégrant des notions sur le fonctionnement et l’utilisation
L’utilisateur va pouvoir essayer différentes combinaison et voir les résultats possibles de cas
d’utilisations existants.
20
21. L’utilisateur peut simuler les pensée d’un personnage utilisant le casque EPOC. En fonction de la
pensée souhaitée : mouvement (flèches) ou émotions (visage) les « écrans » sur la droite
s’animeront.
21
22. Cette arborescence est assez simple car j’ai souhaité faire de cette OPI un Objet Pédagogique
Interactif et LIBRE. L’utilisateur aura donc le choix d’aller n’importe où depuis n’importe où.
Seule exception, lorsque l’on se lance dans la partie « Utilisations Pas à pas » Le retour en
arrière passera uniquement par un retour aux différents chapitres.
22
23. J’ai choisi de travailler mon interface en pensant aux interfaces tactiles. En effet ces interfaces
se doivent d’être complétement intuitives et doivent être capables de mettre en avant le
contenu.
Ainsi j’ai travaillé de gros boutons et des images simples.
Au niveau des couleurs et du choix des images, comme précisé auparavant j’ai souhaité faire en
sorte que l’utilisateur se sente réellement au sein d’une expérience d’apprentissage. Un peu
comme une « application » pour les mobiles.
J’ai opté pour un logo typographique qui évitera d’attirer l’attention du regard lors de
l’utilisation de l’application.
Police
Titres et Logo - Grand Hotel
Le temps du rêve
Sous titres et polices générale – Kalinga
23
24. Dreamtime a donc pour objectif de pouvoir expliquer comment fonctionne un casque cérébral.
Cela passe par des composants spécifiques, puis par des interactions et des échanges de
signaux précis entre humain et machines.
La mise en situation était là pour montrer, que les possibilités sont énormes, que dans ce
milieu, l’erreur n’existe pas, tout est bon à prendre.
Concevoir une OPI est très complexe. On a pour objectif de réaliser quelque chose de clair,
compréhensif, attrayant et enrichissant. Cela passe forcément par de nombreuses recherches
mais aussi par une bonne étude préalable du sujet et de la cible souhaité.
Il s’agit avant tout d’un projet, il faut savoir l’organiser et délimiter des étapes de travail afin de
pouvoir avancer correctement.
Dans ce type d’application interactive, la pédagogie entre en compte et il faut la soigner.
D’autant plus quand le sujet est de premier abord complexe. Tout consiste en une bonne
maîtrise de son sujet pour pouvoir le vulgariser au mieux tout en restant complet.
D’un point de vue personnel, je me suis parfois sentie dépassée par la charge de travail que la
conception de l’OPI demandait, mais grâce à un bon découpage des tâches et aux séances de tp
et de validation avec Mr Tajariol, tout a été facilité.
J’en retire une très bonne expérience, notamment pour la gestion de projet aussi complet que
celui-ci. Je me laisse facilement déborder lors de grosse charge de travail mais j’ai réussi à
gérer mon temps de travail. De plus, je me suis réellement intéressée au sujet et plongée dans
toutes les documentations et conférences que j’ai pu trouver. Afin d’en retenir un maximum
d’informations à exploiter dans le projet final.
Un seul détail, mais pas des moindres, j’ai encore un peu de mal à illustrer et exprimer mes
volontés finales du projet dans cette étape de conception, en effet le manque de « pratique » me
laisse un ressenti de « flou » par rapport à mes attentes.
24
