Optimisation et validation d’un simulateur de voile en réalité virtuelle à des fins d’entraînement sportif

Le projet vise à finaliser l’application de réalité virtuelle développée (voir Annexe 1). Il repose sur un devis de recherche appliquée combinant développement technologique, optimisation de modèles de simulation et validation par tests utilisateurs. Les étapes du projet s’articulent autour de deux axes principaux : l’optimisation de la physique de navigation et le suivi de performance, ainsi que l’évaluation de la validité de la simulation par des tests utilisateurs auprès d’athlètes de différents niveaux d’expertise.

Étape 1 – Optimisation de la physique de navigation et le suivi de performance

Le travail consistera dans un premier temps à analyser le code source du simulateur de voile développé sous Unity (C#), en particulier les scripts responsables de la physique de navigation et des interactions vent-voile-coque.

L’étudiant ou l'étudiante réalisera une revue fonctionnelle du moteur physique (forces aérodynamiques, résistance hydrodynamique, gouverne, inertie, traînée) afin d’identifier les incohérences, simplifications ou instabilités dynamiques limitant le réalisme de la simulation.

À partir de cette analyse, l’étudiant ou l'étudiante devra implémenter des correctifs et améliorations visant à reproduire plus fidèlement les comportements d’un dériveur ILCA, incluant :

• l’ajustement des coefficients aérodynamiques en fonction de l’angle d’incidence;
• l’intégration d’un modèle de vent réaliste (rafales, turbulences, effets de gîte et d’accélération);
• l’amélioration de la stabilité numérique du modèle.
   

Une attention particulière sera portée à la réduction des artefacts physiques (oscillations parasites, pertes d’énergie, divergence angulaire) et à la fluidité du rendu.

Étape 2 – Tests utilisateurs permettant d’évaluer la validité de la simulation

Par la suite, l’étudiant ou l'étudiante procédera à des tests de validation auprès d’athlètes de voile de niveau élite, sous-élite et novice.

Les participants et participantes devront d’abord répondre à une série de questionnaires au sujet de leur expertise sportive et de leur expérience avec la réalité virtuelle.

Puis, suivant une phase de familiarisation avec la simulation, chaque personne participante devra réaliser une série de tests dans la simulation.

Lors de ces tests, les participants et participantes répondront à des questionnaires pour évaluer :

• le cybermalaise (Simulation Sickness Questionnaire);
• l’utilisabilité (System Usability Scale);
• la charge induite par le simulateur (SIM-TLX);
• la fidélité écologique.
   

Des métriques de performance spécifiques à la voile seront enregistrées afin d’évaluer la performance des participants et participantes.