Le cerveau en guise de joystick

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janvier 2014
Brain Arena est le premier jeu de football multijoueurs commandé par une interface cerveau-ordinateur, testé grâce au logiciel Open ViBE.
© Inria - Photo Kaksonen

L’interface cerveau/ordinateur a été appliquée au jeu. Des prototypes sont nés de cette expérience débutée à Rennes.

Dans ce jeu développé pour la console Wii, il faut détruire des monstres en se concentrant sur eux..., sans joystick ni manette. Par contre, il faut se coiffer d’un casque équipé d’électrodes ! Car ce sont les signaux électriques du cerveau qui sont utilisés pour passer les commandes à l’ordinateur. Ce scénario n’est pas futuriste. Il s’est déroulé dans le cadre du projet OpenViBE 2(1) sur les Interfaces cerveau-ordinateur (ICO) dans le domaine des jeux vidéo, piloté par Anatole Lécuyer d’Inria Rennes, à partir du logiciel OpenViBE(2). Développé entre 2005 et 2009 et depuis mis à disposition gratuitement et en open-source, le logiciel a fait l’objet d’applications dans différents domaines : celui de la santé, avec l’aide à la concentration d’enfants souffrant de déficits attentionnels et celui des jeux. Le principe : associer les tâches à effectuer dans un jeu (se déplacer, ouvrir une porte, prendre un objet...), à une tâche mentale simple et intuitive (regarder dans une direction, fixer, penser à bouger sa main droite...). « Une originalité de notre approche a été de ne pas vouloir la substituer aux interfaces classiques, mais plutôt d’introduire l’ICO comme un outil complémentaire, à utiliser à certains moments du jeu pour pouvoir, par exemple, s’adapter à la fatigue ou à l’attention du joueur », précise Anatole Lécuyer.

Traduire l’état cérébral

De cette expérimentation sont nés de beaux résultats de recherche dans différents domaines. En traitement du signal, les chercheurs ont réussi à améliorer la détection des signaux du cerveau et à supprimer le temps de calibration de ces systèmes ; en neurosciences ils ont progressé dans la compréhension de l’activité cérébrale et le repérage, dans l’électroencéphalogramme, des signaux utilisables pour le jeu. Du côté de l’interaction homme/machine, ils arrivent maintenant à exploiter plus efficacement les commandes cérébrales dans le jeu vidéo, même si le nombre de ces commandes reste encore limité.

Une nouvelle façon de jouer

Anatole Lécuyer et ses collègues ont aussi créé l’un des premiers jeux multijoueurs commandé par ICO : un jeu de football dans lequel les joueurs s’affrontent ou collaborent pour tirer des penaltys. « La prouesse vient du fait que nous exploitons simultanément l’information issue de deux cerveaux différents, qui peuvent jouer ensemble ou l’un contre l’autre. Une sorte de bras de fer mental », souligne le chercheur. Ces jeux sont encore des prototypes. « Nous avons fait la preuve de la pertinence du concept, poursuit-il. Se lancer dans l’univers du jeu était un vrai défi, car les joueurs sont très exigeants en termes de réactivité et il existe déjà beaucoup d’interfaces. Mais le jeu est aussi un domaine plein de potentiel. Cette nouvelle façon d’interagir est une nouvelle expérience pour les utilisateurs, avec un côté un peu magique. » Reste quand même à résoudre le problème du casque à électrodes, encore peu pratique et esthétique, mais indispensable pour détecter les signaux cérébraux. Entre douze et seize électrodes sont nécessaires pour pouvoir capter des messages variés avec une bonne qualité. Le casque doit aussi être rapide à installer (sans gel) et ne pas être trop cher... car, pour l’instant, il faut quand débourser 180 $ pour détruire des monstres par la pensée !

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Nathalie Blanc

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