Bienvenue dans le château de Wasenbourg. L’édifice médiéval n’est aujourd’hui plus qu’une ruine située dans le Bas-Rhin. Mais si vous entrez dans le cube immersif installé au sein de l’INSA Strasbourg, il aura retrouvé tous ses murs originels grâce à la réalité virtuelle.
Ce projet, réalisé par Daéren Rigaud, étudiant en 5ème année spécialité topographie, est un exemple des possibilités techniques et pédagogiques offertes par la réalité virtuelle (VR pour virtual reality). Le Groupe INSA, grâce à son service d’innovation pédagogique Open INSA, expérimente et essaime des projets faisant appel à cette technologie. Lunettes et casques VR, salles et cubes immersifs… Plusieurs INSA se sont équipés de matériels de pointe pour étudier, tester et éprouver les opportunités offertes par la VR sur le plan pédagogique.
Trois INSA (Hauts-de-France, Toulouse et, ici Strasbourg) disposent d'un cube immersif depuis fin 2022. ©Open INSA
“Open INSA se positionne en laboratoire d’idées, détaille Jean-Yves Plantec, directeur d’OpenINSA. Il s’agit ainsi pour nos équipes d’explorer le potentiel des technologies émergentes pour pouvoir proposer aux enseignantes et enseignants du Groupe de nouveaux outils à déployer dans leurs salles de classe. L’une des plus values notables de la réalité virtuelle est la possibilité d'immersion et d'interaction en groupe, qui ouvre une voie supplémentaire en matière de pédagogie collaborative”.
La VR, un outil pédagogique parmi d’autres
La réalité virtuelle a fait immersion dans les INSA fin 2022, suite à la labellisation par l’ANR (Agence nationale pour la Recherche) du projet de transformation numérique INSA 2025. Dans ce cadre, trois INSA (Hauts-de-France, Strasbourg, Toulouse) ont été équipés d’un cube immersif. Cette infrastructure, proposée par la société Virtuelconcept est composée de cinq écrans de projection 3D. Elle offre la possibilité à plusieurs personnes de visualiser, visiter, vérifier et interagir avec un projet modélisé en trois dimensions à l’échelle 1:1.
Très vite, l’INSA Toulouse a pu proposer un premier scénario pédagogique au sein du département de Génie mécanique pour plonger les élèves ingénieurs au cœur d’une société de fabrication de briques. L’enjeu de l’immersion, qui fait désormais l’objet d’une session de TP (travaux pratiques) ? Améliorer la productivité de l’usine en se basant à la fois sur l’optimisation de son unité de fabrication, mais aussi en tenant compte de critères type QHS (qualité, hygiène et sécurité) et RH (maintien des emplois). Cette première expérience a permis d’envisager sereinement un scénario de prise en main du cube immersif pour tous les étudiants de première année de génie Mécanique dans le premier semestre 2023 soit plus de 400 étudiants. D’autres scénarios ont été créés, à l’image de l’immersion dans une carte mère électronique imaginée par l’INSA Hauts-de-France.
“Le travail des équipes d’OpenINSA est guidé par un objectif : que la réalité virtuelle devienne un outil parmi d’autres, mis à disposition de nos collègues enseignants, rappelle Solène Meignen, responsable du service d’innovation pédagogique de l’INSA Strasbourg jusqu’en décembre. L’usage de cette technologie doit avoir un intérêt pédagogique et apporter une valeur ajoutée aux enseignements. Nous le voyons avec les premiers projets développés : l’un des grands intérêts est la possibilité de tester, casser, recommencer sans crainte. La VR est un excellent outil pour déployer la pédagogie par l’erreur.”
Mutualisation des expertises
Pour pouvoir déployer mais avant tout expérimenter la VR, OpenINSA accompagne plusieurs projets portés par des enseignants, étudiants ou chercheurs INSA. Des outils de conception / production sont mutualisés, plusieurs recrutements spécialisés VR ont aussi été effectués. Un groupe de travail mêlant plusieurs établissements labellisés DemoES - dont INCLUDE, à l’université Claude-Bernard - Lyon 1, AIR, à l’université de Rennes et PEIA à l’Université polytechnique Hauts-de-France - permet également de partager les expériences et expertises.
“La mutualisation est la clé sur ce type de projet", confirme Jean-Marc Cherfils, ingénieur de recherche au sein du département génie civil et construction durable de l’INSA Rouen Normandie, sur le campus du Havre. Depuis 2020, il porte et anime un tiers-lieu numérique, la Bâtcave, construit autour d’une salle immersive. Cet “atelier numérique”, qui a rejoint le chantier INSA 2025, développe diverses compétences en matière de VR. Ces dernières sont mises à disposition de la formation mais aussi de la recherche. C’est le cas du projet de recherche LIAD, dont l’INSA Rouen Normandie est partenaire, qui étudie le recyclage de sites industriels à la suite de catastrophes écologiques (AZF à Toulouse, port de Beyrouth, etc.). “La réalité virtuelle permet de simuler les catastrophes sur des maquettes numériques d'ouvrages industriels, puis de jouer sur les paramètres pour mettre en évidence d’éventuelles failles de sécurité. Cette technologie est un vrai atout pour analyser les différents scenarii”.
La BatCave est l'atelier numérique du département Génie Civil & Urbain de l'INSA Rouen Normandie. @Wil Lamotte
Jean-Marc Cherfils et son équipe travaillent également à la conception d’un moteur d’affichage qui permettrait d’implémenter tous les scenarii produits sur n’importe quel espace de VR (cubes, casques, etc.). “C’est tout l’intérêt de travailler collectivement sur un sujet nouveau, constate Hamid le Fleurier, chef de projets au sein d’OpenINSA. La réalité virtuelle nécessite de nombreuses expertises métier. Le penser au niveau du Groupe permet de capitaliser sur les savoir-faire de tous nos INSA”.
Une formation à la VR pour les personnels INSA
Conscient que la réalité virtuelle est un sujet qui s’invite dans le paysage de l’enseignement supérieur, OpenINSA va déployer fin novembre 2023 à tous les personnels du Groupe INSA une formation de sensibilisation à ce qu’est la réalité virtuelle et aux potentiels en pédagogie de cette technologie.
Cette formation, conçue en partenariat avec le projet DemoES Include porté par l’université de Lyon 1 - Claude Bernard, se déroule à distance (durée entre 2 et 3 heures). Pour celles et ceux qui le souhaitent ou peuvent, les apprenants auront la possibilité de visiter des dispositifs VR de leur établissement et découvrir des scénarios pédagogiques réalisés dans les INSA et ailleurs.
• INSA Hauts-de-France :
- Production d'une simulation de circuit de carte électronique pour manipuler les différents éléments
- Projet de création environnement immersif et interactif d’ étude de la mécanique d’une machine (Telma), qui reconstitue, à des fins de maintenance un processus d’avance et de poinçonnage de bande
• INSA Lyon :
- Mutualisation avec le projet INCLUDE a permis l’achat et installation d’une salle équipée de casques VR, installée dans les locaux du pôle S.MART régionnal.
- Constitution d’une équipe spécialisée VR (un développeur et une ingénieure pédagogique VR).
- Un premier projet en cours de création environnement immersif interactif permettant d’explorer l'anatomie d’une souris.
• INSA Rennes :
- Compagnonnage mis en œuvre via le laboratoire Hybrid impliqué dans le projet DemoES AIR (Université de Rennes).
• INSA Rouen Normandie :
- Projet LIAD : Logistique Inverse Appliquée à l’optimisation et à la valorisation du Démantèlement de sites suite à des catastrophes industrielles en milieu urbain
• INSA Strasbourg :
- Finalisation projet de modélisation VR d'un château avec visualisation sur plusieurs périodes . Formalisation méthodologie projet pour transfert et suivi projet
- Dans le département topographie, projet étudiants de type Projet de Recherche Technologique (PRT) de modéliser 10 châteaux du Bas-Rhin et les utiliser dans l’ environnement immersif du cube
• INSA Toulouse :
- Détection des anomalies QHS dans l’environnement immersif d’une briqueterie
- Sessions découverte cube (prise en main et découverte d’applications pédagogiques)
- Un projet de réalisation de salle blanche pour simulation des mesures de précaution à avoir dans ce type d’environnement.