GéolVir3D - Géologie Virtuelle et Réalité Augmentée en 3D : du terrain aux modèles

Publié le 10 juillet 2019 Mis à jour le 16 septembre 2021



Porteur de projet : Philippe LABAZUY

Équipe projet : Guillaume BACQUES, Emmanuel MESNARD, Karim KELFOUN, Sylvaine JOUHANNEL, Thierry SOURIOT, Emmanuel DELAGE, Charley MERCIECCA, Tahar HAMMOUDA et Pascal BEYRIE

Résumé du projet :

Le projet GéolVir3D vise à concevoir et mettre en œuvre des outils pédagogiques numériques tirant profit des dernières avancées technologiques en réalité virtuelle et augmentée, en combinant une approche 3D du terrain en géologie (objet naturel au centre du dispositif pédagogique) et une approche virtuelle des activités de terrain (découverte géologique 3D interactive). Les outils pédagogiques proposés dans le cadre de GeolVir3D permettent aux étudiants en Géosciences d’acquérir des compétences sous la forme d’e-apprentissage en complément des analyses de terrain.

L’objectif de ce projet de géologie virtuelle et réalité augmentée concerne le développement d’un outil informatique performant capable de prolonger, hors-situ, l’observation des objets naturels afin de mieux comprendre les différents environnements géologiques et topographiques. Cette approche pédagogique numérique ne vise pas à remplacer l’indispensable expérience directe du terrain, mais permet de renforcer l’apprentissage des étudiants sur les mesures et les observations géologiques à réaliser sans avoir à répéter les déplacements sur les sites naturels (Corbières, Pic Saint-Loup, Alpes, Mont-Dore, …).


Détail du projet :

En complément de l’approche classique de géologie de terrain, la réalité virtuelle permet le développement de compétences des étudiants en Sciences de la Terre, ce qui se traduit par l’introduction d’une complexité progressive dans l’étude : adaptation à différents contextes géologiques, prise en compte de davantage de paramètres, etc.

GéolVir3D regroupe trois volets :

  • Création d’un outil d’immersion virtuelle avec casque et manettes pour simuler des opérations de mesures sur des sites géologiques virtualisés
  • Amélioration du dispositif SaHara qui permet, à partir d’un bac à sable, de suivre les déformations de la surface du sable et de projeter sur cette même surface, en temps réel, les cartes topographiques correspondantes, des courbes de niveaux (etc..). Ce dispositif permet faire le lien entre la morphologie de la surface, son évolution et les codes visuels de représentation propres aux Systèmes d’Information Géographique (SIG)
  • Application GéoVisit



Partenaires :

Des  collaborations ont été initiées avec plusieurs start-ups spécialisées dans la réalité virtuelle, notamment la société Kalkin (Clermont-Ferrand) et VR2Planets (Nantes). Une convention de partenariat a également été signée entre l’UCA et Sorbonne Université (pour la Plateforme GéoVisit).

Apprentissages étudiants :

Du point de vue des étudiants, les premiers retours sont prometteurs. Les  pratiques pédagogiques initiées grâce aux différents outils créés au cours du projet ont permis aux étudiants de développer des processus cognitifs leur permettant d’appréhender des notions complexes en géologie et pour des terrains variés (i.e. affleurements de formations géologiques, structures tectoniques, etc.), ceci grâce à l’immersion dans l’environnement géologique en 3D. Il est aujourd’hui évident que ces apprentissages ne peuvent se faire de façon satisfaisante qu’ à condition de rendre l'environnement  virtuel  le  plus  fidèle  possible  à  la  réalité.

Valorisation et essaimage :

Les outils pédagogiques de réalité virtuelle et augmentée (Application de réalité virtuelle immersive GéolVir3D, plateforme Géovisit, collection virtuelle de géologie) et le dispositif mobile de réalité augmentée (dispositif SaHaRa) sont aujourd’hui disponibles pour les étudiants de l’UCA. Ils sont utilisés dans les formations de Licence en sciences de la Terre (ouverture d’une UE libre) et dans le cadre des manifestations scientifiques organisées par l’UCA (Fêtes de la Science, Journées Portes ouvertes, Université ouverte, etc.).




La participation à un workshop à Besançon sur la réalité virtuelle dans les géosciences (2018) et aux Matinées de la Pédagogie et des Réalités Immersives en mai 2021 à l’UCA nous ont fourni l’opportunité de présenter l’évolution de nos pratiques pédagogiques en Sciences de la Terre grâce à la réalité virtuelle et augmentée.


Retour d’expérience :

Du point de vue de l’équipe pédagogique, l’avis est unanime : l’expérience, bien que très chronophage, a constitué une expérience très enrichissante, tant du point de vue collectif et collaboratif pour la recherche/définition de solutions techniques et d’approches pédagogiques, que du point de vue individuel (e.g. : acquisition de nouvelles compétences).
L’équipe pédagogique du LIA a apporté une expertise et un suivi, tant du point de vue technique que logistique, très appréciables, voire même indispensables à la réussite du projet. En pratique, le programme LIA a joué un rôle de relais très efficace auprès des différents services de l’université au cours de la vie du projet. Tous les volets du projet ont, à un moment ou un autre, bénéficié de l’accompagnement du LIA, que ce soit pour la réalisation des prestations externes avec la société Kalkin, la rédaction de la convention de collaboration pédagogique avec Sorbonne Université, ou encore pour la définition et l’évaluation des objectifs pédagogiques.
 

Ressources :

- Fiche projet