Réalité virtuelle et EPS

par Marc Amiotte-Suchet | Mai 10, 2021

Les environnements à 360° sont de plus en plus nombreux à voir le jour. Qu’on parle de jeux vidéo ou de visites virtuelles, la toile voit chaque jour de nouvelles expériences mises à disposition du public.

L’accès à des outils de prise de vue 360°, permet aujourd’hui d’imaginer des activités pédagogiques qui plongent l’élève dans une réalité virtuelle, comme nous allons le voir dans cette illustration en Éducation Physique et Sportive (EPS) sur la base d’une activité d’orientation.

Tout d’abord, il faut peut-être rappeler que réalité virtuelle et environnement à 360° ne sont pas synonymes l’un de l’autre.
Dans un environnement à 360°, les éléments défilent, l’utilisateur peut choisir des angles de vue différents, mais il ne peut pas interagir et modifier le cours des évènements.
En réalité virtuelle, l’utilisateur peut choisir où portera son regard, comme dans un simple environnement 360°, mais il peut surtout choisir de prendre une direction plutôt qu’une autre, ce qui fera changer son environnement. Il n’est plus un simple spectateur, il est acteur.

Dans notre exemple, l’intégralité d’un parc a été photographié à de multiples endroits à l’aide d’un appareil photo permettant de faire des prises de vue à 360°.
Les différentes photos sont ensuite retravaillées à l’aide d’un logiciel spécifique puis assemblées les unes aux autres.

Dans chaque image, l’utilisateur peut orienter son regard à 360°, dans tous les axes. Dans chacune des images, plusieurs éléments actifs ont été insérés. Pour que cette description soit plus parlante, suivez ce lien vers un premier parcours https://360.drnebfc.fr/Longines_1/
Les éléments plus techniques liés à cette activité sont présentés sommairement dans le dernier chapitre de cet article.

Quelle entrée dans l’activité pour l’élève ?

Il faut tout d’abord préciser que le parcours virtuel, tel que vous avez pu le visiter à l’aide du lien précédent, n’est qu’un des éléments de l’activité proposée à l’élève. Étant pensée comme une activité autonome distancielle, il n’est pas concevable de le parachuter dans un tel environnement sans lui donner les clefs nécessaires à la réalisation de ce travail d’orientation.

Son point d’entrée est un contenu multimédia qui ouvre sur une présentation de la tâche à réaliser. Les consignes de réalisation sont détaillées dans une capsule vidéo, après quoi l’élève peut choisir un des parcours mis à sa disposition.

Vous pouvez aller voir l’activité telle qu’elle est proposée à cette adresse : https://view.genial.ly/5eb1742206dde00d3f42ac32/game-action-orientation-virtuelle

Quelle activité pour l’élève ?

Dès qu’il a choisi son parcours, l’élève doit dans l’ordre :

Récupérer une carte de course d’orientation sur laquelle il retrouvera tous les éléments nécessaires à son orientation :
- Rose des vents
- Légendes avec les symboles utilisés
- Point de départ (point d’entrée dans l’environnement virtuel)
- Postes à trouver
Accéder à l’environnement virtuel
- S’y repérer
- S’y déplacer
- Y trouver les postes présents sur sa carte et seulement ceux-ci (d’autres postes sont disséminés dans l’environnement virtuel, mais ne font pas partie du parcours de l’élève. Ils ne sont pas présents sur la carte)
- Noter les codes des postes qu’il a identifiés comme faisant partie de son parcours
Déverrouiller le cadenas virtuel à l’aide des codes des postes, ce qui lui permet de vérifier de manière autonome qu’il a bien trouvé tous ses postes.
L’ouverture du cadenas lui donne accès à un mot secret qu’il doit communiquer à son professeur pour confirmer qu’il a bien réalisé cette tâche.

Quels apprentissages pour l’élève ?

Numériques :

Ouvrir un lien (pour accéder à l’activité).
Naviguer dans un contenu interactif (pour passer d’une diapositive à l’autre et accéder aux consignes de réalisation puis aux parcours proposés).
Accéder à un fichier (la carte) qu’il pourra au choix télécharger ou garder en consultation dans un des onglets de son navigateur.
Comprendre comment se déplacer dans l’environnement virtuel, puis trouver comment afficher les codes des postes.
Comprendre comment utiliser les codes qu’il a trouvés pour ouvrir le cadenas virtuel.
Utiliser le moyen de communication convenu pour envoyer le mot secret à son professeur.

En EPS :

Les différentes tâches à réaliser vont lui permettre :

De comprendre et savoir utiliser les informations présentes sur une carte de course d’orientation (lien avec le programme de géographie).
De visualiser un parcours à partir de sa carte.
De s’orienter à l’aide de repères qu’il aura vus sur la carte et qu’il pourra trouver dans l’environnement en réalité virtuelle (Activité de base en orientation : le lien entre la carte et le terrain).
De faire un choix d’itinéraire pour se déplacer et de confronter, à chaque point de décision (chaque nouvelle image en 360°), les informations de sa carte et la réalité du terrain.
De ce point de vue là, le parcours en réalité virtuelle est particulièrement intéressant parce que lorsqu’un élève clique sur une direction, il ne sait pas exactement où il va arriver. L’image suivante a pu être prise plus ou moins loin du point de départ. Au moment où il arrive sur la nouvelle image à 360°, il faut nécessairement qu’il fasse l’effort de découvrir son environnement proche pour se situer. Cette démarche n’est pas aussi marquée dans la réalité physique puisque le temps du déplacement et l’approche progressive permettent d’appréhender l’environnement au fur et à mesure qu’on avance. Hélas, souvent, cette progressivité conduit les débutants à manquer d’attention et à passer à côté des informations et des repères qu’ils auraient dû percevoir autour d’eux pour se situer précisément.
Comprendre la logique de la recherche et de la découverte d’un poste (ici, il faut repérer la balise dans l’image puis cliquer dessus pour en révéler le code à 3 lettres).

En quoi cette démarche est-elle intéressante ?

En course d’orientation, chez certains élèves, le fait de se déplacer plus ou moins seul dans un milieu naturel, avec le risque de se perdre et d’aller vers l’inconnu génère une forme de stress qui accapare une partie de leur capacité à raisonner.
D’un autre coté, pour être efficace en orientation, il faut être capable de garder en tête les éléments qu’on a vus sur la carte et qu’on devra retrouver sur le terrain. Cette activité représente une charge mentale importante chez les débutants.
Et enfin, vient s’ajouter l’effort physique qui lui aussi phagocyte une partie des ressources disponibles.
Un bon orienteur saura fragmenter ces différents éléments, et ne dédier à chaque thème que les ressources nécessaires à un instant T. A l’inverse, le débutant a du mal à tout gérer :

Il est d’autant plus stressé que le milieu dans lequel il se déplace est nouveau pour lui.
Il ne mémorise pas bien les informations qu’il a vues sur la carte et qu’il devra chercher sur le terrain, il est obligé de s’arrêter souvent pour refaire le point et n’est jamais sûr de lui.
Il régule mal son effort, court vite sans prendre le temps de regarder son environnement et manque des repères ou se déplace trop lentement alors qu’il pourrait avancer plus vite dans une partie qui ne présente aucune incertitude.

Cette activité virtuelle permet de cloisonner les activités d’orientation en les séparant de la charge mentale liée au stress de s’aventurer dans un environnement parfois inconnu et de la charge physique, qui vient perturber aussi les capacités à raisonner.

Dans l’environnement virtuel, l’élève peut consacrer 100% de son potentiel à s’orienter, et ainsi mettre en place les routines mentales qu’il devra activer dans le cadre d’une activité d’orientation sur le terrain. Les différents parcours proposés devraient lui permettre de dépasser les premières difficultés d’orientation, et de se trouver dans une situation plus favorable dans la réalité physique, en profitant des acquis réalisés dans l’activité virtuelle.

Cet article, publié en avril 2021, trouve un ancrage tout particulier dans le contexte d’enseignement de l’EPS en situation de confinement, mais l’activité virtuelle proposée a également toute sa place dans le cadre d’une activité de préparation à un futur cycle de course d’orientation avec des élèves débutants dans un contexte de classe inversée.

Cette activité peut être partagée. Elle est à la disposition de tous ceux qui voudraient en faire usage. Toutefois, les mots de passe secrets que l’élève découvre en déverrouillant le cadenas sont changés régulièrement, afin d’éviter qu’ils ne soient échangés entre les élèves. Si vous souhaitez utiliser cette ressource, faites une demande à Marc Amiotte-Suchet (marc.amiotte-suchet@ac-besancon.fr) qui partagera avec vous un fichier dans lequel les mots secrets et les codes des postes des différents parcours sont tenus à jour.

Éléments techniques

Ce chapitre présente sommairement les solutions techniques retenues pour créer et proposer cette activité.

Photos 360°

Pour les prises de vue, nous avons utilisé une caméra 360° qui nous a été prêtée par la DRNE de la région académique Bourgogne-Franche-Comté. Ce matériel est à la disposition des collègues qui en font la demande. Consultez le site suivant pour une demande : https://drne.region-academique-bourgogne-franche-comte.fr/dispositifs-academiques-academie-de-besancon-pret-de-materiel/

D’un point de vue pratique, l’appareil est posé sur un pied et le déclenchement est soit différé (10″), soit ordonné à distance (Connexion Bluetooth caméra/Smartphone) parce que dans une photo à 360°, où que vous soyez, vous serez obligatoirement sur la photo.

Traitement des images

Les photos issues de la caméra ne sont pas exploitables en l’état. Pour pouvoir les utiliser, un traitement en deux étapes est nécessaire.

Etape N°1 :

Les photos issues de la caméra sont récupérées sous la forme de deux demi-sphères (180° vers l’avant + 180° vers l’arrière). Un logiciel, livré avec la caméra permet de les transformer automatiquement (on parle d’équirectangularisation), ce qui les rend exploitable par le logiciel d’assemblage.
Pour une meilleure compréhension, voir ce site dans lequel les deux premières images présentées sont pour l’une issue de la caméra sans traitement (deux demi-sphères), pour l’autre une photo rectangle qui déforme la réalité mais qui, si elle était collée à l’intérieur d’une sphère et que vous soyez au centre de cette dernière, vous permettrait de voir tout autour de vous. On peut voir sur l’image rectangle que le bord droit pourrait se coller au bord gauche :
https://createinmotion.fr/tuto-monter-la-360-en-2d-pour-monter-des-plans-impossibles/

Étape N°2 :

Les photos « rectangularisées » sont importées dans un logiciel d’assemblage spécifique. Nous avons utilisé PANOTOUR PRO pour réaliser ce montage, mais d’autres solutions techniques sont possibles.

C’est à l’aide des fonctionnalités de ce logiciel que les éléments actifs sont placés et paramétrés dans chacune des images. En bref, il est possible de placer des éléments qui vous feront passer d’une image à l’autre pour vous déplacer dans l’environnement, il est aussi possible d’implanter dans chaque image des photos, des sons, des vidéos ou des liens hypertextes.

Génération du parcours :

Une fois le parcours terminé en local dans le logiciel PANOTOUR, il faut l’exporter pour le rendre compatible avec une mise en ligne, parce que pour que les utilisateurs puissent y accéder, il doit être hébergé sur un site compatible.

Générer le parcours revient simplement à lancer la procédure depuis le logiciel qui va automatiquement créer un dossier contenant toutes les données à implanter sur votre serveur.
Nos parcours sont hébergés sur le site de la DRNE de Besançon, mais si vous avez un site d’établissement ou un site personnel, il est probable que les serveurs qui hébergent votre site soient compatibles. Il faut dans ce cas vous renseigner auprès de votre hébergeur et vous tourner vers la DRNE si vous ne trouvez pas de solution.

Autres outils de création de l’activité pédagogique :

Nous avons utilisé plusieurs solutions :

Génially (https://www.genial.ly/fr) pour présenter l’activité aux élèves. De nombreux tutoriels sont disponibles pour prendre en main cette application web qui offre un panel de possibilités extrêmement large.
Un Ipad pour créer la vidéo de présentation qui contient les consignes de réalisation.
Des cadenas virtuels à déverrouiller pour que l’élève puisse vérifier par lui-même qu’il a trouvé les bons postes. (http://lockee.fr). Ce site permet de générer des cadenas virtuels de 11 manières différentes (simple mot de passe, identifiant + mot de passe, déplacement, son, assemblage, géolocalisation réelle ou virtuelle, etc.).
Cliquez sur ce lien pour un exemple avec identifiant et mot de passe : https://lockee.fr/o/uj7dKncQ. L’identifiant est ABCDEF, le mot de passe GHIJKL.