Extended Reality for Cultural Heritage : Annotation and remote interaction for Archaeology and Museology

Réalité étendue pour le patrimoine culturel : Annotation et interaction à distance pour l'archéologie et la muséologie Au fur et à mesure de la croissance et de la diffusion de la technologie de la réalité mixte, le nombre des domaines d'applications augmente. Dans le domaine de l'archéologie et du patrimoine culturel, le travail assisté par ordinateur, la réalité augmentée et la réalité virtuelle peuvent accroître l'impact visuel et l'immédiateté de l'interaction avec un site, un artefact ou avec d'autres experts, leur permettant de visiter des sites inaccessibles ou détruits. L'objectif de cette recherche est de soutenir les différentes étapes impliquées dans le travail sur des sites d'intérêt culturel ou archéologique, depuis les activités initiales de reconstruction et d'analyse par des experts, jusqu'à la présentation finale au grand public comme dans des musées, des activités qui pour certaines sont également censées être distantes, multi-utilisateurs voire collaboratives.Les principales exigences en matière d'assistance aux experts sont apparues lors de sessions d'atelier avec des archéologues de l'AOROC et ont conduit à la conception et à l'implémentation d'une plateforme visant à faciliter leur travail quotidien, en relevant les défis du traitement de grands ensembles de données, en fournissant des méthodes de visualisation et d'interaction efficaces, en permettant aux experts d'explorer des hypothèses non conventionnelles ou précédemment négligées et en permettant la collaboration à distance.Cette recherche adopte un paradigme de réalité virtuelle (RV) pour l'annotation archéologique, permettant une exploration et une visualisation contextuelles à plusieurs niveaux et évaluant les techniques d'interaction les mieux adaptées aux scènes archéologiques densément encombrées. Des études d'utilisateurs avec des experts en archéologie et des novices, menées sur un scan de reconstruction d'un temple hellénistique, ont validé l'efficacité de l'outil.En complément de l'assistance aux experts, le deuxième défi consiste déterminer comment mettre les nouvelles connaissances à la disposition du grand public. Il s'agit de réfléchir à comment présenter un site d'intérêt de la façon la plus captivante possible en exploitant le potentiel de la réalité étendue (RE). Les cas d'utilisation et les scénarios ont été discutés en collaboration avec NOOVAE, une entreprise spécialisée dans la reconstruction en 3D et le rendu cinématographique de sites importants du point de vue du patrimoine culturel. Les aboutissements ont principalement encouragé l'étude des visites guidées à distance en RE.Ce travail de thèse a développé et exploré des perspectives innovantes dans ce domaine avec une seconde plateforme, destinée au grand public. L'une des principales considérations était de savoir comment fusionner efficacement des éléments de l'espace physique avec des éléments des environnements virtuels, de manière progressive et incrémentale, en suivant différentes gradations sur le continuum réalité-virtualité de Milgram et Kishino, afin d'évaluer quelle approche est la plus adaptée aux environnements muséaux ou aux visites sur site, sans négliger pour autant le soutien au travail d'experts.De plus, pour prendre en charge la navigation basée sur la téléportation avec les applications de réalité mixte pour le patrimoine culturel, une nouvelle métaphore du portail est proposée et constitue la pierre angulaire de notre approche. La métaphore proposée vise à assurer une navigation cohérente entre virtuel et physique, tout en considérant la question des tailles variables et des petits espaces de travail des utilisateurs. L'évaluation des performances a nécessité d'appliquer les concepts de Présence et d'Immersion aux cas d'utilisation.En conclusion, l'objectif principal de la thèse était d'améliorer la performance de l'analyse grâce à un prototype conçu pour améliorer la production et la diffusion de connaissances dans le domaine de l'archéologie et du patrimoine culturel, tout en facilitant l'exploitation pour le grand public, dans une étape successive.