Le VRML, Virtual Modelling Language, permet de créer des objets en 3 dimensions de formes très diverses, de couleurs variées et de textures différentes. Ce language permet bien plus que faire des images en trois dimensions, c'est une véritable interface. En effet on peut naviguer dans le monde créé, on peut y déplacer des objets, ajouter des aspects interactifs, donner des mouvements aux objets, introduire des notions de temps, de la lumière, etc. Comme dans les pages HTML du Web, un fichier VRML peut contenir des ancres permettant de faire des liens soit a l'intérieur du meme fichier soit a l'exterieur avec d'autres fichiers.
Il peut par exemple etre utilisé en architecture, en médecine, en astronomie, dans le domaine de l'art et aussi celui du jeu, du divertissements, ou encore l'éducation.
Une étude a été faite comparant deux types d'interfaces pour gérer le "desktop" d'un ordinateur, une "classique" d'icones en deux dimensions (GUI), l'autre en VRML. Dans celle en VRML avait été créé un bureau avec une imprimante, une souris, un clavier, etc. L'idée était de voir avec des utilisateurs débutants quelle interface était utilisée le plus facilement, et laquelle était la mieux mémorisée. Les résultats ont montré que c'est l'interface la plus proche de la réalité, à savoir celle en VRML qui a été la mieux mémorisée, et donc celle utilisée la plus rapidement. Ainsi c'est une représentation analogique meilleure qui a permis une reconnaissance meilleure. Cette recherche nous montre que ce que l'on peut produire a partir de ce language pourrait donc avoir une certaine utilité comme interface, et aussi peut etre dans le cadre de l'apprentissage. A mon avis, si les enfants ont une capacité iconique et spatiale développée, une habitude des jeux vidéos, l'utilisation alors du VRML dans un logiciel éducatif pourrait devenir un avantage pour eux, de meme qu'une motivation.Toutefois cela ne pourra etre le cas qu'a condition qu'il y ait un rapport entre la tache et la compétence, que cela introduise une nouvelle facon de traiter le problème. Le déplacement produisant une vue différente des objets selon chaque position, serait quelque chose de connu pour eux et de relativement simple et évident. Ce qui, je le pense, ne serais par contre pas le cas pour des adultes n'ayant pas eu de contact avec les jeux vidéos, et donc ce genre de point de vue.
En ce qui concerne l'apprentissage, il peut arriver qu'une surcharge mentale due à certains aspects d'un logiciel éducatif comme son ergonomie, ou par exemples des règles de la réalité transgressées, empeche l'enfant de réfléchir sur l'objet meme de l'apprentissage, la surcharge cognitive entrainant ainsi un biais non-prévu. On pourrait donc imaginer qu'avec le VRML ce genre de biais pourrait peut etre évité. Cela dépend bien évidemment des cas et du type de taches.
D'autre part, une théorie comme celle du case situaded action learning , ou l'apprentissage se fait dans une situation particulière ayant une grande pertinence par rapport a un apprentissage et permettant ainsi un transfert plus aisé, pourrait tout a fait etre utilisé avec dans des logiciels en VRML. Imaginons par exemple que des enfants doivent apprendre certaines notions d'arithmétique comme par exemple la résolution de problème. Si dans le logiciel ils se trouvent dans un magasin virtuel et veulent acheter un certain nombre de chocolats et bonbons à des prix différents avec une certaine somme d'argent, la situation sera pertinente par rapport au problème posé et a la tache de résolution de problème en arithmétique. Au lieu par exemple quelle soit posée sous la forme d'une équation ce qui peut paraitre relativement abstrait à un élève, le problème dans ce cas-ci est illustré et prend une autre ampleur, un autre aspect plus proche de la réalité et du quotidien, ce qui peut augmenter la motivation de l'élève, faciliter sa compréhension et plus lui "parler". Face à une situation plus réaliste ayant un aspect plus "ludique" et moins abstrait, l'élève peut etre plus motivé, se sentir plus impliqué. Ayant compris le mécanisme de résolution, il sera plus facile pour lui de transférer cela à d'autres problèmes, puis de comprendre le niveau plus abstrait de l'équation.
Ainsi le VRML pourrait etre très utile dans des logiciels éducatifs. Ce qui nous amène a traiter une nouvelle question, dans quel cas cette utilisation pourrait-elle etre justifié et amènerait plus que ce qui existe déjà, et dans quel cas, au contraire son utilisation serait inutil et n'apporterait rien de plus. C'est un problème important, et je pense qu'il vaut la peine d'y consacrer quelques réflexions.
Commençons par les domaines dans lesquels on peut appliquer, utiliser du VRML . A première vue, tout ce qui touche au domaine de la géométrie, ce qui est de l'ordre du micro ou du macro a un intéret. En effet on peut représenter des choses invisibles à l'oeil nu que cela soit infiniment grand ou infiniment petit. On pourrait donc visualiser par exemple des molécules, ou des galaxies, des phénomènes physiques, on pourrait de meme représenter le passage du flux sanguin a travers les organes du corps humain; des cités, des civilisations passées, disparues pourraient etre reconstruites virtuellement. Ainsi concernant des domaines comme la biologie, l'astronomie, la physique, l'histoire ou encore la géographie pourraient faire une utilisation pertinente de cette interface.
Soulignons
que la représentation en 3 dimensions existe depuis plusieurs années déjà, de même que la vidéo et ses documentaires ou encore les films d'animation. On peut se demander alors que est l'intéret du VRML si il ne s'agit que de représenter. Comme nous l'avons mentionné précédemment la représentation est une des fonctions du VRML, cependant ce n'est pas la seule. Imaginons la cité de Pompéi créée en VRML. Des élèves pourraient a part la voir, s'y promener tout a fait librement, ils pourraient manipuler des objets, rencontrer des habitants, discuter avec eux, etc. Il peut donc y avoir une grande part d'interactivité dans un document VRML. D'autre part, ce language est relativement simple, il peut etre utilisé et appris relativement facilement. Il engendre ainsi un cout considérablement réduit si on le compare par exemple a un film d'animation, vidéo ou encore de synthèse. De plus nul besoin d'un logiciel particulier pour exécuté un fichier en VRML. Il est accessible à tous à travers le World Wide Web, il suffit d'avoir un browser et un plug-in. Il existe pour le moment différent type de plug-in, mais ce problème devrait etre résolu prochainement grace au développement de nouveau browser qui comprendrait automatiquement les plug-in.
Un autre intéret serait celui de la simulation de situation réelles dangeureuses. Une étude a utilisé un dispositif de réalité virtuelle immersive pour apprendre a des enfants autistes a traverser la route, ce qui serait impossible a faire dans la réalité. Les résultats ont été très encourageant. D'autre part l'utilisation de simulateur de vol pour la formation des pilotes est aussi très utile.
Pour en revenir au domaine éducatif, étudions de plus près les mathématiques. Les mathématiques regroupent différentes branches, la géométrie (vectorielle, euclidienne, mongienne, de l'espace), l'algèbre, l'arithmétique, les statistiques, etc. Fréquemment les élèves ont de la peine a se faire des représentations spatiales dans le cadre de la géométrie de l'espace. On leur demande des dessiner des intersections d'objets en 3 dimensions sur deux plans, un de profil et l'autre vu de dessus. Il existe différentes techniques pour faire ce genre de dessins, mais l'essentiel est d'avoir une vision de ces objets et de leurs intersections. On pourrait imaginer un fichier VRML qui simulerait cette colision sous la forme d'une animation, puis il serait possible de naviguer dans ces objets. Ceci pourrait faciliter la compréhension du phénomène, améliorer la visualisation et la représentation spatiale pour les élèves ayant des difficultés.
Par rapport aux statistiques, le VRML pourrait permettre la visualisation et la manipulation d'un grand nombre de données (ce qui a aussi son utilité en biologie, en astronomie, etc). Représenter les procédures statistiques pourraient aussi permettre aux étudiants de mieux comprendre leur fonctionnement, leur intéret, etc. C'est la meme chose pour l'algèbre. En effet, souvent les calculs en algèbre se trouve a un certain niveau d'abstraction. Meme si un calcul n'est pas trop complexe, si l'élève ne comprend le problème,
il ne parviendra pas a faire le calcul. On pourrait a nouveau imaginer qu'en utilisant des métaphores il serait possible par exemple d'illuster une équation. Si l'on imagine que l'égalité soit représenté par une balance, et qu'une variable soit par exemple une boite contenant un objet un inconnu a découvrir. Il faudrait déplacer les nombres présents qui seraitent représentés par des objets familiers, en gardant l'équilibre de la balance et en trouvant le contenu de la boite. En partant de cette situation précise d'apprentissage dans une situation pertinente, l'élève pourrait sans doute transférer plus facilement à d'autres situations et mieux comprendre l'équation, ce qu'elle signifie et comment la résoudre.
L'utilisation de la métaphore est un outil puissant, cependant il doit etre manié avec précaution. En effet il faut respecter plusieurs conditions pour que la métaphore soit comprise, acceptée et valable, crédible. Sa cohérence est primordiale.
Entre la réalité et la métaphore virtuelle, il n'y pas forcément d'intéret de mettre autant d'information, ce qu'il faut mettre c'est l'essentiel.
Dans la virtualité nous utilisons ce que nous faisons dans la réalité,
pae exemple si il n'y a pas de gravité nous ne savons plus comment réagir dans la virtuallité. Nous agissons dans la virtualité a partir de nos expériences de la réalité, nous contemplons la virtuallité comme s'il s'agissait d'un spectacle naturel. Au niveau de
la métaphore il faut respecter la connectivité, la persistence de l'objet et son existence unique. En effet si l'on n'est pas rigoureux il se peut qu'il y ait un
problème de connectivité avec par exemple un lien pour passer de chambre A a B, mais pas forcément de lien pour passer de B a A.;
problème de persistence, un objet déplacé ne le sera plus dès que fichier sera de nouveau déchargé; ou encore
problème d'existence unique: deux personnes utilisant le meme fichier dans lequel il y a un ascenseur, l'utilise les deux en meme temps,
mais ne le voit pas car pas d'information transmise entre les deux fichiers identiques. Ces différents problèmes peuvent détruire la métaphore qui perdra ainsi son utilité.
Une recherche a été menée pour tentere d'utiliser le VRML dans le cadre d'un apprentissage linguistique. L'idée était de créer un environnement fantaisiste dans lequel pourrait se déplacer l'utilisateur (des enfants de 5-6 ans) et en explorant, jouant avec les objets qui seraient des mots, des adjectifs et des verbes, il pourrait comprendre la signification des mots. Il pourrait mettre ensemble des mots avec des adjectifs et aussi avec des verbes, le sens de la construction faite varierait selon les mots, adjectifs et verbes. Une visualisation et une audition des propriétes des ces unités linguistiques seraient percevables, par exemple un mot associé au verbe rebondir se mettrait a rebondir, le mot train ferait une bruit de locomotive ("tut tut"), etc. Le logiciel a utiliser pour cela était Superscape. Ce dernier ressemble au VRML, il permet de naviguer dans un espace en 3 dimensions contenant différentes textures, etc. Or relativement rapidement il est apparu que cette tache était irréalisable avec les moyens actuels. En effet pour que chaque mot possède plusieurs propriétés propres, pour qu'il puisse interagir de manière différente avec chaque verbe, chaque adjectif, rend la programmation bien trop complexe et cela meme pour quelques mots. Simplifier de sorte que cela puisse etre utilisé éloignait de ce qui était prévu à l'origine. De plus les technologies de Réalité Virtuelle n'étaient pas encore suffisante pour réaliser cet environement. En effet il y a différentes raisons pour lesquelles ne sont pas encore au point ou suffisamment efficace.
Notre environnement contient une quantité énorme d'informations, de variations continues, de modèles complexes d'interaction, etc.
De meme dans toute interaction humaine, on trouve une composante verbal, non-verbal, des gestes, des regards, une intonation, une fréquence, un rythme, etc. Il est donc difficile de retranscrire toute cette richesse dans une réalité virtuelle, c'est la meme chose en ce qui concerne notre environnement naturel.Pour améliorer la qualité de l'interaction le développement de modelisation sera nécessaire.
Un problème important pour le développement de l'utilisation du VRML dans le domaine de l'éducation est le type de représentation à utiliser. Pour le moment nous avons vu qu'avec une représentation analogique, la reconnaissance était bonne et meme meilleure des images iconiques. Toutefois le VRML peut-il etre utilisé comme représentation symbolique? Je ne le pense pas. En effet c'est le texte qui donne du sens a l'image, sans texte l'image seule ne peut etre symbolique.
Comme nous avons pu le voir, la réalité virtuelle est un sujet complexe, encore mal connu et étudié. Mais les techniques, les moyens se développent de plus en plus. Cependant la réalité virtuelle n'est pas la solution à tout nos problèmes, et l'utiliser de manière utile et efficace demande une réflexion sur la tâche et les compétences requises, sur sa représentation, sur ce que cela peut apporter de plus par rapport a ce qui existe deja et aussi sur les problèmes que cela peut poser.