Rêves électriques

Rêves électriques

Par Noiraude Blog créé le 17/09/10 Mis à jour le 19/02/17 à 15h04

30 ans de passion pour les jeux vidéo, le Japon et le cinéma, ça laisse forcément des traces. Vous voulez en savoir plus?

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Jeux vidéo


Vous pensiez que c'était du domaine de la science-fiction ? Le jeu vidéo contrôlé par la pensée, c'est un concept qui fascine et fait rêver depuis au bas mot une trentaine d'années. Quand j'étais gamin, on entendait déjà parler de cette époque lointaine dans laquelle la technologie aurait fait de tels progrès que nous n'aurions plus besoin de manette pour prendre le contrôle de nos loisirs numériques. Et on souriait.

Croyez-le ou non, mais cette époque semble être arrivée, à travers ce que l'on nomme le projet "Open Vibe 2"

Aujourd'hui même est en effet présenté le résultat des travaux menés en France par une équipe soutenue et financée par l'Agence Nationale de la Recherche. Constituée de chercheurs de l'INRIA et soutenue par plusieurs partenaires privés dont Ubisoft, Blacksheep Studios et Kylotonn Games, cette équipe s'est employée ces dernières années à comprendre le fonctionnement des flux électriques émis par le cerveau, mais surtout s'est employée à les traduire en données informatiques exploitables.

Ainsi, ce que l'on pensait relever du fantasme est en passe de devenir réalité : aujourd'hui, l'INRIA a rendu publics ses progrès en termes d'interfaces cerveau-ordinateur (ICO),et dévoilé plusieurs applications plus ou moins ludiques faisant appel à cette technologie. Le résultat semble bluffant, puisqu'il est désormais possible de déplacer un vaisseau spatial de shoot'em up à l'écran par sa seule concentration (Mindshooter), mais aussi de faire léviter des objets (les licences Star Wars devraient adorer), de jouer au foot à deux (Brain Arena) ou de réagir aux attaques repérées sur l'écran en portant son attention sur l'ennemi (Brain Invaders). Un brain trainer est également annoncé, ainsi qu'un serious-game pour enfants souffrant de déficit attentionnel : il s'agit de se concentrer au maximum pour amener une image -initialement floue- à devenir nette.

Open Vibe 2 est le prolongement de la mission de recherches Open Vibe, qui avait déjà mis en place les connaissances fondamentales en matière de compréhension et de traitement des signaux électriques du cerveau. Dès 2009, l'on découvrait  les premières applications de cette technologie, notamment à des fins cliniques pour certains cas d'autisme ou de "syndrôme d'enfermement". Force est de constater que les progrès effectués en trois ans sont assez impressionnants. Et qu'ils s'inscrivent dans une tendance de fond. BFM TV rappelle notamment que selon IBM, l'on devrait pouvoir composer le numéro de téléphone d'un ami rien qu'en pensant à lui d'ici quelques années...

 

Open Vibe, lors de sa présentation en  2009

 

 

Sources:

http://www.bfmtv.com/economie/bientot-jeux-video-controles-pensee-429818.html

http://www.futur-en-seine.fr/projet/open-vibe2/

http://www.inria.fr/

http://www.youtube.com/user/InriaChannel?feature=watch

http://presse-inserm.fr/openvibe2-les-interfaces-cerveau-ordinateur-appliquees-aux-jeux-video/6251/

 

[MAJ] Le communiqué de presse qui explique tout en détails, à lire in extenso ci-dessous:

 

OpenViBE2 : les interfaces Cerveau-Ordinateur appliquées aux jeux vidéo

22.01.2013 - DOSSIER

Neurosciences, sciences cognitives, neurologie, psychiatrie

OpenViBE2 (2009-2013) est un projet de recherche collaborative soutenu par le financement de l'ANR, et qui porte sur le potentiel des technologies dites d' « interface cerveau-ordinateur » (ICO) dans le domaine des jeux vidéo. Ce projet a réuni l'ensemble des expertises scientifiques requises au sein d'un consortium pluridisciplinaire de 9 partenaires rassemblant des laboratoires académiques pionniers dans le domaine (Inria, Inserm, CEA, GIPSA-Lab), des industriels du jeu vidéo reconnus (UBISOFT, BLACKSHEEP STUDIO, KYLOTONN GAMES) et des spécialistes des usages et du transfert (LUTIN, CLARTE). Après plus de 3 ans de travaux, et l'obtention d'avancées scientifiques nombreuses, associées à la mise au point de prototypes industriels innovants, OpenViBE2 permet de mieux maîtriser l'avenir de ces technologies sur le marché français et international.

 

© Inserm / Hirsch, Philippe

 

  • Agir par la pensée grâce aux interfaces cerveau-ordinateur (ICO)


Une interface cerveau-ordinateur permet à ses utilisateurs d'envoyer des commandes à un ordinateur en utilisant uniquement leur activité cérébrale. Les ICO utilisent des dispositifs électroencéphalographiques (EEG) basés sur des électrodes disposées à la surface du crâne, et qui enregistrent des signaux électriques correspondant aux échanges de courant électrique entre les neurones. L'activité électrique émise par le cerveau est analysée en temps-réel et traduite en commande pour un ordinateur, ou tout autre système automatisé, permettant ainsi de piloter un curseur vers la droite ou la gauche, simplement en imaginant les mouvements de sa main.

Initié en 2005 par l'Inria et l'Inserm, le premier projet OpenViBE (2005-2009) également soutenu par l'ANR, a abouti en 2009 à la mise au point d'un logiciel en open-source permettant de concevoir, développer et tester facilement des interfaces cerveau-ordinateur (http://openvibe.inria.fr). C'est aujourd'hui un logiciel reconnu et utilisé dans le monde entier. Le projet OpenViBE2 fait suite à ce premier projet, et vise à explorer plus en avant ces technologies en les étudiant dans un contexte applicatif particulièrement complexe : celui des jeux vidéo. Il s'agit d'un domaine d'application relativement nouveau pour les ICO. Mais l'arrivée de casques EEG à bas coût a ouvert la porte à ces applications.

L'objectif d'OpenViBE2 est donc d'améliorer les capacités actuelles de ces ICO et de tester leur utilisation et leur potentiel dans le domaine des jeux vidéo.

  • Les jeux vidéo: un marché en pleine expansion


Après la commande « gestuelle » (joystick, souris, gamepad), la commande « mentale » est une nouvelle voie très prometteuse dans le domaine des jeux vidéo. Depuis le début des années 2000, les scientifiques ont abordé la question scientifique de l'intégration des technologies ICO pour interagir avec des environnements virtuels.

Dans ce contexte, le but du projet OpenViBE2 est d'identifier et d'utiliser l'état mental et les réponses cérébrales de l'utilisateur pour interagir avec le jeu et/ou adapter le contenu du jeu vidéo lui-même. Une approche très originale proposée dans le projet a été de considérer les ICO non plus comme une technique de substitution des interfaces traditionnelles (joystick, souris, gamepad) mais plutôt de voir dans les ICO un moyen de jouer d'une nouvelle façon, complémentaire aux techniques traditionnelles. Ainsi, le joueur peut continuer à utiliser son joystick et en parallèle ou à quelques moments clé du jeu, il pourra mobiliser également son activité cérébrale pour jouer.

  • Les avancées scientifiques du projet openvibe2


Maladies et syndromes neurologiques, monde du divertissement ou encore vie quotidienne, OpenViBE2 ouvre la porte à des technologies innovantes et d'intérêts majeurs pour l'être humain. Au cours du projet OpenViBE2, des avancées scientifiques importantes ont été obtenues dans trois domaines:

En Neuroscience : identification de nouvelles activités mentales liées aux processus attentionnels.

Dans le premier volet d'OpenViBE, l'équipe Inserm « Dynamique Cérébrale et Cognition (Dycog) » du Centre de recherche en neurosciences de Lyon (Inserm/CNRS) avait participé au développement du logiciel capable d' « écrire par la pensée », facilitant la communication des personnes handicapées motrices. OpenViBE2 offre de nouvelles avancées dans le domaine des neurosciences qui permettent d'utiliser les interfaces cerveau-ordinateur à des fins thérapeutiques pour améliorer certains déficits neurologiques comme les troubles de l'attention.

Grâce au dispositif, les chercheurs ont pu analyser:
- l'attention portée vers le monde extérieur en mesurant en temps réel et de manière sélective le niveau d'engagement du réseau cérébral chargé de rechercher une information précise dans une scène visuelle.
- l'attention accordée par l'utilisateur à une représentation interne, c'est-à-dire le niveau d'engagement du réseau cérébral chargé de maintenir une représentation mentale.
- Le niveau de distraction d'une personne en déterminant en temps réel à quel moment une personne est distraite, et pendant combien de temps.

Le principe de la réalité virtuelle, utilisé notamment dans le serious game ADHD développé grâce à OpenViBE2, a permis aux chercheurs d'obtenir des résultats sur les déficits attentionnels. L'environnement virtuel ressemble à l'environnement réel et l'utilisateur doit se concentrer pour réaliser une tache qu'il connait dans la réalité. Cet entrainement virtuel fait appel au processus de NeuroFeedback où l'utilisateur est amené à autoréguler son activité cérébrale.

« Associé à la réalité augmentée, le serious game a un effet rééducateur positif qui perdure au-delà de la séance d'entrainement dans l'environnement réel », souligne Jean Philippe Lachaux, directeur de recherche à l'Inserm.

Des progrès sont néanmoins nécessaires dans le dispositif pour qu'il puisse être accessible à chacun.

 

Dans le traitement des signaux

Les chercheurs du CEA et du GIPSA-Lab ont trouvé de nouvelles techniques pour mieux filtrer et interpréter les signaux électriques du cerveau. Celles-ci permettent notamment d'éliminer les bruits parasites (notamment liés aux activités
musculaires : muscles faciaux, clignements des yeux, serrements de mâchoire), et d'extraire l'activité cérébrale pertinente de manière plus précise et plus focalisée. Ces techniques sont très utiles dans le contexte du jeu, où les joueurs peuvent être très mobiles.

En réalité virtuelle et interaction homme-machine

OpenViBE2 a permis aux chercheurs d'Inria d'inventer de nouveaux concepts pour interagir avec des jeux vidéo de manière plus originale et efficace, et de proposer plusieurs premières mondiales :
- Interface cerveau-ordinateur « multi-joueurs » : Les chercheurs de l'Inria ont conçu la toute première application ludique collaborative ou compétitive dans laquelle les activités cérébrales de deux joueurs sont analysées en même temps. Les deux joueurs peuvent jouer ensemble, ou l'un contre l'autre, dans un jeu vidéo de football simplifié.
- Intégration naturelle des ICO dans les mondes virtuels : les chercheurs ont étudié comment mieux intégrer les stimulations nécessaires à certaines interfaces cerveauordinateur basées sur des réponses cérébrales en intégrant les stimuli visuels directement dans le monde virtuel. Par exemple certaines ICO nécessitent des « flashs
visuels » reconnus dans le cerveau de l'utilisateur. Ceux-ci peuvent être intégrés dans le jeu vidéo par exemple sous la forme de papillons qui battent des ailes à différentes fréquences.
- Adaptation automatique du monde virtuel à l'état mental du joueur : Enfin, les chercheurs ont proposé des approches radicalement nouvelles où des éléments de l'environnement virtuel sont modifiés automatiquement en fonction de l'état mental. Dans un jeu de labyrinthe virtuel des guides sont ainsi automatiquement activés si l'utilisateur présente une charge mentale trop élevée. Ces travaux ont été primés au niveau international par plusieurs prix scientifiques (best paper award Eurohaptics 2012, BCI Award 2012 nominee).

  • La salle de jeu du futur


Le projet OpenViBE2 a permis de développer de nombreuses preuves de concept académiques et des prototypes de jeu vidéo industriels tous pilotés par l'activité cérébrale. Les industriels du jeu vidéo ont travaillé directement avec des laboratoires académiques de l'Inria, de l'Inserm, du CEA et GIPSA-Lab, pour mettre au point des jeux vidéo basés sur l'activité cérébrale. Cette collaboration a permis de mieux spécifier les actions de recherche scientifique tout au long du
projet et de converger vers des solutions plus adaptées aux contraintes technologiques du domaine d'application.
Au cours du projet, les partenaires ont mis en place une vaste campagne d'expérimentations sur « les interfaces cerveau-ordinateur et les jeux vidéo » menée à la Cité des Sciences par CHART durant laquelle près de 400 testeurs ont pu tester les prototypes. Les résultats de ces expérimentations ont permis de mettre en avant l'attractivité de ces technologies pour un large public, et de fournir au consortium de partenaires de très nombreux retours d'expérience d'utilisateurs. Un projet de standardisation a par ailleurs été piloté par UBISOFT pour définir le casque « idéal » afin
de mieux correspondre au marché du jeu vidéo.

 

Exemples de preuves de concept développés par les laboratoires académiques:

MindShooter (Inria) : Dans ce jeu, l'utilisateur contrôle un vaisseau spatial représenté en bas de l'écran et doit détruire des vaisseaux ennemis situés en haut de l'écran. Il dispose de trois commandes : aller à droite, aller à gauche, et tirer. Pour les activer, il doit se concentrer sur la zone du vaisseau correspondant à l'action qu'il souhaite déclencher.

Brain Invaders (GIPSA-LAb): Ce jeu est inspiré du jeu japonais « Space Invaders ». Il faut également détruire les vaisseaux situés à l'écran grâce à une réponse cérébrale qui se produit dès qu'un évènement rare et attendu surgit.

Brain Arena (Inria) : Ce jeu « multi-joueurs » de football simplifié permet à deux utilisateurs de jouer ensemble ou l'un contre l'autre avec leur activité cérébrale.

Trois prototypes industriels de jeux vidéo basés sur l'activité cérébrale ont également été développés par le consortium:

Cocoto Brain (Kylotonn Games) : Un « Casual game » basé sur l'activité cérébrale, Entertainment pour la console Wii de Nintendo. Le joueur doit protéger une fée en empêchant tous les ennemis de s'approcher d'elle. Le joueur doit se concentrer sur les cibles situées au-dessus des ennemis pour les neutraliser.

BCI Training Center (Black Sheep Studio), un jeu de type « entraînement cérébral » utilisant l'EEG développé par Black Sheep Studio. Le jeu permet au joueur de pratiquer des activités ludiques d'entraînement cérébral (recherche visuel, trouver un mot dans une grille) associées à une adaptation du jeu en temps-réel en fonction de son état mental mesuré par le dispositif EEG (relaxation et concentration).

Un serious game pour le traitement des déficits attentionnels (CLARTE) : un prototype est destiné aux enfants atteints de troubles de déficit de l'attention/hyperactivité (TDAH) a été développé par CLARTE. L'environnement virtuel de cette plateforme est une salle de classe dans laquelle l'enfant TDAH est par exemple invité à regarder une vidéo sur un écran dans la classe, dont la qualité perçue est directement liée à son activité cérébrale. Ainsi, s'il souhaite continuer à regarder cette vidéo dans de bonnes conditions, il doit maintenir son activité dans les conditions indiquées par le thérapeute. Plusieurs mini-jeux sont également proposés pour améliorer ses capacités attentionnelles en exploitant l'EEG.

©Lachaux/Inserm

En conclusion, le projet OpenViBE2 a permis d'acquérir une expertise scientifique et un savoir-faire technologique unique au monde sur l'utilisation de cette technologie très prometteuse dans un marché porteur. Des avancées  scientifiques importantes ont été obtenues dans de multiples domaines tels que les neurosciences, le traitement des signaux électriques cérébraux, ou les interfaces homme-machine et la réalité virtuelle. Des prototypes ont permis d'illustrer les nombreux résultats scientifiques du projet dans des cadres industriels concrets.
Les résultats du projet sont capitalisés sous la forme de savoir-faire, de méthodes et de logiciels tels que le logiciel libre OpenViBE, qui doivent permettre de mieux maîtriser à l'avenir l'arrivée sur le marché du grand public de ces technologies ICO. Des discussions sont notamment en cours actuellement pour la commercialisation des prototypes dans un avenir proche avec la start-up française MENSIA TECHNOLOGIES.

Plus de 50 articles scientifiques dans des conférences ou des revues de référence.

 

Le site lefigaro.fr (http://www.lefigaro.fr/hightech/2013/01/22/01007-20130122ARTFIG00551-cinq-jeux-video-francais-pilotes-par-la-pensee.php) a également consacré un dossier complet à la présentation de cette nouvelle technologie, et diffuse plusieurs vidéos dévoilant ses applications concrètes. Les vidéos sont ci-dessous:

 

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Commentaires

Lain
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Lain
Un duel contre Mantis sous ICO ? A l'aise B)
barbobouk
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barbobouk
Je suis pas convaincu qu'on puisse un jour arriver à quelque chose de vraiment au point pour le grand public, c'est à dire qui ne nécessite pas beaucoup de matériel et une installation et une calibration compliquées et fastidieuses, et qui soit à la fois au moins aussi efficace qu'un pad.

Par contre pour des personnes paraplégiques par exemple ce type de technologie peut tout simplement leur changer la vie.
Strife
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Strife
Je veux voir à quoi ça aboutira dans quelques centaines d'années si l'humanité ne s'est pas éteinte ou n'a pas régressé à l'âge féodal... Congelez-moi! :P
Bartholomew
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Bartholomew
Pouvoir contrôlé le jeux par la pensée ça risquerait pas de le rendre vraiment trop facile?

En tout cas d'un point de vue médicale c'est une avancée utile!
Rafik
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Rafik
Est-ce qu'on peut laver notre cerveau avec ? ^^

Vive la manette. :)
sand
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sand
ca va pas être galère à jouer ????
shri
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shri
je ne suis pas d’accord sur le fait que ça ne permettrait de ne contrôler que de petits jeux et pas des triple AAA, faut pas oublier qu'on en est qu'au stade de prototype là! je suis sur que rien n'empêchera des utilisations bien plus complexe plus tard.

Par contre je suis beaucoup moins sur qu'ils arrivent à "imposer" leurs système de capteurs à l'échelle commerciale... quand on vois comment la 3D à du mal à se mettre en place depuis une 10aimes d'années que c'est au point, juste parce que les gens ne veulent pas porter de lunette pour ça. Ce n'est pas CrabFlavour qui me contredira sur ce point!
Rhazya
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Rhazya
D'abord on controle par la pensée, ensuite ???? et enfin, on se connecte a Aincrad et on achète une maison pour y vivre.
C'est ça l'avenir =)
izis7r
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izis7r
"90% des gamers risquent de rester sur la touche. "

ils se rassurent en se disant qu'ils n'ont rien a craindre en cas d’épidémie de méningite
CrabFlavour
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CrabFlavour
Déjà que les mecs qui jouent avec un casque-micro ont l'air d'autistes, ça va pas aller en s'arrangeant :]
Stilgear
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Stilgear
Flippant..
Japman
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Japman
Ah non t'en fais pas je parle pas de toi mais je m'adresse aux éventuels commentaires.
Noiraude
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Noiraude
Hé mais j'ai rien prôné, moi ! ^^
Japman
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Japman
Pour ceux qui prônent déjà d'avance la mort du jeux vidéo et la naissance de la matrice, calmos.
1) ce n'est que l'ébauche d'un prototype
2) vous avez vu les progrès de Kinect et les choses qu'on peut faire avec ? Les jeux qui paraîtront (si ce système est rendu public bien sûr) seront plus des divertissements que des jeux à proprement parler; dans un sens les joueurs auront toujours une sorte de nostalgie vis à vis leur combo clavier-souris/ leur pad, donc pas de soucis là-dessus, l'avènement des Counter Strike où l'on vise en pensant n'arrivera sans doute jamais.
Et puis, avec une technologie pareille, les utilisations seront prioritisés pour d'autres domaines. Voili voilou.
Celimbrimbor
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Celimbrimbor
Wow...

Celim.
Seishoujyo
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Seishoujyo
Ca fait flipper je trouves moi ^^
Noiraude
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Noiraude
FIREFOX !
MisterP
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MisterP
Tiens, ça m'a rappelé un film des années 80. "Je dois penser en russe !" :D
lightyagami
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lightyagami
c'est bien pour des petits jeux mais de là a le voir appliquer dans un AAA, il y a un fossé ;-)
Le Gamer aux Mains Carrees
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Le Gamer aux Mains Carrees
Je le prends comme un compliment, alors ! :)
Noiraude
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Noiraude
Disons que j'ai même hésité à l'intégrer direct dans le post. On a le même humour, c'est affolant ^^
Le Gamer aux Mains Carrees
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Le Gamer aux Mains Carrees
Je ne sais pas comment je dois le prendre... ;)
A ma décharge, je tourne en pilotage automatique, ces jours-ci. Deux semaines de retard au boulot, c'est pas rien.
Noiraude
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Noiraude
Et ben voilà, je me demandais qui allait la sortir, et j'avais parié sur toi Liedh ^^
Le Gamer aux Mains Carrees
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Le Gamer aux Mains Carrees
Encore faut-il penser.

90% des gamers risquent de rester sur la touche. :evil:
snkforever
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snkforever
ça c'est pas pour moi ^^

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