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Theses Year : 2020

Immersive virtual crowds : evaluation of pedestrian behaviours in virtual reality

Foules virtuelles immersives : évaluation du comportement des piétons en réalité virtuelle

Abstract

Virtual Reality (VR) has become more and more used as a tool to study human behaviour. Indeed, its use provides absolute control over experimental conditions and can reproduce the same stimulus for all participants. In this thesis, we use VR to investigate pedestrian behaviour in crowds in order to subsequently improve crowd simulators. In particular we are interested in a coupled analysis of locomotion and gaze in order to understand and model the interaction neighbourhood during navigation. In our first work, we evaluated the impact of VR on gaze activity during an interaction between two pedestrians, in a study where participants performed a collision avoidance task in a real and virtual environment. We then studied a more complex situation which is the navigation in a crowded street. We again evaluated the impact of VR on gaze activity and then explored the impact of crowd density on this activity. Finally, in a third study we simulated the collisions that occur when navigating in a dense crowd using haptic rendering, and evaluated the influence of such rendering on participants' locomotion. In conclusion, our results show that VR is a relevant tool to study pedestrian behaviour in crowds. In particular, with recent technological innovations, this tool is appropriate for the study of gaze activity, which to date has been little explored for this kind of situation.
La réalité virtuelle (RV) est devenu un outil de plus en plus utilisé afin d'étudier le comportement humain. En effet, son utilisation permet d'avoir un contrôle absolu sur les conditions expérimentales et de reproduire le même stimulus pour tous les participants. Dans cette thèse, nous utilisons la RV pour étudier le comportement piétons dans les foules afin par la suite d'améliorer les simulateurs de foules. En particulier nous nous intéressons à l'analyse couplée de la marche et du regard pour pouvoir comprendre et modéliser le voisinage d'interaction lors de la navigation. Dans nos premiers travaux, nous nous avons évalué l'impact de la RV sur l'activité du regard lors d’une interaction entre deux piétons, dans une étude où les participants réalisaient une tâche d'évitement de collision dans un environnement réel et virtuel. Par la suite nous nous sommes intéressés à une situation plus complexe qui est la navigation dans une rue peuplée. Nous avons de nouveau évalué l'impact de la RV sur l'activité du regard, puis nous nous sommes intéressé à l'impact de la densité de la foule sur cette activité. Finalement, dans une troisième étude nous avons simulé, en utilisant un rendu haptique, les collisions se produisant lors de la navigation dans une foule dense, et nous avons évalué l'influence de tel rendu sur la navigation des participants. En conclusion, nos résultats montrent que la réalité virtuelle est un outil pertinent pour l'étude du comportement des piétons dans les foules. En particulier, avec les récentes innovations technologiques, cet outil est adapté à l'étude de l'activité du regard, qui a d’ailleurs été peu explorée jusqu'à présent pour ce type de situation.
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Dates and versions

tel-03191622 , version 1 (07-04-2021)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03191622 , version 1

Cite

Florian Berton. Immersive virtual crowds : evaluation of pedestrian behaviours in virtual reality. Graphics [cs.GR]. Université Rennes 1, 2020. English. ⟨NNT : 2020REN1S056⟩. ⟨tel-03191622⟩
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