Perception de la présence en réalité virtuelle

1. Résumé / Abstract

L’échelle de Perception de la présence en réalité virtuelle (Virtual Reality Presence Perception Scale) est un instrument psychométrique concis développé pour évaluer l’intensité avec laquelle un individu fait l’expérience subjective d’« être présent » (le sentiment de being there) au sein d’un environnement médiatisé par ordinateur. Popularisée et validée dans le champ du marketing quantitatif et de l’innovation produit par Nathalie Harz, Sebastian Hohenberg et Christian Homburg (2022) dans le cadre de leurs travaux fondateurs sur les prévisions de ventes de biens durables en phase de pré-lancement, cette mesure capture la sensation psychologique d’incorporation spatiale et perceptive vécue par l’utilisateur lors de l’interaction avec des dispositifs de réalité virtuelle (RV). Composée de 3 items unifactoriels présentés sous forme d’échelle de Likert en 7 points (allant de 1 = « Fortement en désaccord » à 7 = « Fortement en d’accord »), l’échelle évalue le sentiment d’immersion psychologique, l’impression d’encerclement environnemental et la conviction d’être physiquement situé dans le monde simulé.

D’un point de vue psychométrique, l’instrument présente des qualités exceptionnelles de consistance interne, affichant systématiquement un coefficient alpha de Cronbach supérieur à 0,85 et une fiabilité composite (CR) élevée, ainsi qu’une variance moyenne extraite (AVE) excédant largement les seuils recommandés de 0,50. Utilisée conjointement avec des mesures d’immersion sensorielle technologique (telles que le champ de vision ou la fidélité graphique), cette échelle permet d’isoler l’état psychologique intermédiaire de téléprésence spatiale qui sous-tend la formation des jugements évaluatifs, l’apprentissage perceptuel et les intentions comportementales d’achat dans les contextes numériques immersifs. Cet article propose un examen approfondi de ses fondements théoriques, de sa structure factorielle, de sa validité nomologique et de ses modalités d’administration scientifique.

2. Mots-clés / Keywords

Réalité virtuelle, présence spatiale, téléprésence, psychométrie, immersion psychologique, fidélité de mesure, validité de construit, comportement du consommateur, simulation numérique, modélisation par équations structurelles.

3. Auteurs / Authors

L’adaptation et la validation empirique contemporaine de cette échelle dans le contexte du développement de nouveaux produits et de l’analyse décisionnelle sont attribuées aux chercheurs suivants :

• Nathalie Harz : Chercheuse et docteure en marketing, affiliée à l’Université de Mannheim et au département de marketing de l’ESMT Berlin, Allemagne. Ses travaux portent sur l’interface entre technologies immersives, psychologie de la consommation et processus d’innovation.
• Sebastian Hohenberg : Professeur associé de marketing à la McCombs School of Business, The University of Texas at Austin, États-Unis (auparavant à l’Université de Mannheim). Spécialiste des stratégies commerciales numériques, de l’adoption des innovations technologiques et du management commercial. E-mail institutionnel : [email protected].
• Christian Homburg : Professeur émérite de marketing à l’Université de Mannheim, Allemagne, et professeur distingué de recherche à l’Alliance Manchester Business School, Université de Manchester, Royaume-Uni. Autorité internationale en méthodologie de recherche en marketing, gestion de la relation client et modélisation quantitative. E-mail institutionnel : [email protected].

4. Objectif / Purpose

L’objectif central de l’échelle de perception de la présence en réalité virtuelle est de quantifier de manière parcimonieuse mais rigoureuse l’état psychologique subjectif par lequel un individu traite un environnement virtuel comme s’il s’agissait de sa réalité spatiale immédiate. Dans les sciences cognitives et le marketing expérimental, la distinction entre les propriétés physiques du système (l’immersion objective, relative au matériel, à la résolution d’affichage ou au suivi des mouvements de la tête) et la réponse psychologique de l’utilisateur (la présence subjective) est fondamentale. Cet instrument a été conçu pour opérationnaliser précisément cette réponse psychologique sans surcharger les protocoles expérimentaux souvent lourds en laboratoire ou lors de tests de pré-lancement de produits.

Dans le domaine de la recherche sur le développement de nouveaux produits (New Product Development, NPD), l’utilisation de maquettes virtuelles remplace de plus en plus les prototypes physiques onéreux. Cependant, la validité écologique des réponses des consommateurs dépend intrinsèquement du réalisme psychologique induit par le système. Lorsque des consommateurs évaluent des biens durables (comme des appareils électroménagers haut de gamme, des automobiles ou du mobilier design) au sein d’un casque de réalité virtuelle, l’échelle permet aux chercheurs de vérifier si le répondant a effectivement ressenti la sensation d’« être là » (sense of being there). Si le score de présence est insuffisant, les prévisions de ventes et les rétroactions ergonomiques risquent d’être biaisées par des artefacts liés à la conscience de l’artificialité du dispositif.

En pratique clinique, ergonomique et appliquée, l’échelle remplit plusieurs fonctions majeures :

• Contrôle de manipulation expérimentale : Elle sert de variable de vérification (manipulation check) pour confirmer que différentes configurations matérielles (par exemple, casque de réalité virtuelle vs écran de bureau classique) ont bien modulé l’expérience psychologique visée.
• Variable médiatrice : Dans les modèles causaux complexes, la présence perçue agit comme un médiateur clé entre les caractéristiques de stimulation sensorielle et des résultats terminaux tels que l’intention d’achat, la mémorisation de la marque, la réduction de l’anxiété (dans les thérapies par exposition à la réalité virtuelle – TERV) ou l’efficacité de l’apprentissage dans les simulateurs professionnels.
• Diagnostic d’utilisabilité : L’outil aide les concepteurs de logiciels et d’environnements 3D à identifier les ruptures de présence (breaks in presence) susceptibles de nuire à l’ergonomie cognitive.

5. Construit psychologique / Construct

Le construit mesuré par cette échelle relève de la présence spatiale (ou présence physique), définie au sens classique de telepresence par Steuer (1992) et Witmer et Singer (1998). Il s’agit d’une illusion cognitive non médiatisée où l’utilisateur oublie ou ignore le rôle de la technologie informatique dans la génération de son flux perceptuel. Contrairement à la présence sociale (le sentiment d’être en contact avec d’autres entités conscientes) ou à la présence narrative (l’absorption dans une histoire), la présence spatiale renvoie exclusivement à la localisation égocentrique perçue du corps dans un espace tridimensionnel artificiel.

Bien que l’échelle opère de manière unifactorielle à travers trois énoncés denses, elle synthétise trois facettes phénoménologiques interdépendantes du construit :

L’illusion de localisation spatiale (« Sense of being there »)

Cette composante capture le jugement intuitif selon lequel le « moi » psychologique et physique se trouve situé dans l’environnement virtuel plutôt que dans la pièce réelle où repose le corps. Par exemple, lorsqu’un utilisateur interagit avec un prototype virtuel d’automobile, il ne perçoit plus les limites physiques de la pièce d’expérimentation, mais éprouve la sensation corporelle immédiate d’être installé dans l’habitacle du véhicule.

L’enveloppement environnemental (« Surrounding feeling »)

Le sentiment que le monde virtuel enveloppe l’observateur traduit l’extension continue de l’espace simulé au-delà du champ visuel focal. L’individu ressent que l’environnement existe tout autour de lui, y compris dans son espace péripersonnel et derrière lui, ce qui implique une cohérence multimodale des flux sensoriels (visuels, auditifs et proprioceptifs). Ce mécanisme empêche l’intrusion perceptuelle des stimuli distrayants de la réalité physique.

La validation de réalité (« Really present »)

Cette dimension évalue la plausibilité subjective et l’attribution de réalité à la scène générée. Le cerveau traite les affordances de l’environnement virtuel (la possibilité de s’approcher d’un objet, de contourner un obstacle) selon les mêmes heuristiques motrices et prédictives que celles utilisées dans le monde physique, déclenchant des réponses physiologiques et émotionnelles authentiques.

6. Cadre théorique / Theoretical Framework

L’ancrage théorique de l’instrument s’articule autour de la théorie de la téléprésence formulée originellement par Jonathan Steuer (1992) et étendue par les modèles cognitifs de l’espace péripersonnel et du codage prédictif (Clark, 2013). Steuer définit la présence comme « l’expérience de son propre environnement physique » et la téléprésence comme « la perception médiatisée d’un environnement ». Dans les dispositifs avancés de RV, la frontière entre présence naturelle et téléprésence s’estompe, créant un état d’immersion psychologique pure.

Sur le plan cognitif, la théorie de l’incarnation sensorimotrice (embodied cognition) développée par des auteurs comme Francisco Varela et Alva Noë postule que la perception n’est pas une simple réception passive de données visuelles, mais une activité exploratoire régie par des contingences sensorimotrices. Lorsque le système de RV met à jour la scène visuelle avec une latence quasi-nulle en synchronisation parfaite avec les micro-mouvements vestibulaires et oculaires du sujet, le système nerveux central accepte l’hypothèse écologique selon laquelle l’environnement perçu est l’environnement réel.

Dans le modèle conceptuel de Harz, Hohenberg et Homburg (2022), cette perception de présence s’insère dans le paradigme Stimulus-Organisme-Réponse (S-O-R). Les caractéristiques matérielles du système (degré d’immersion sensorielle, résolution rétinienne, haptique) constituent le Stimulus. La Perception de la présence représente la variable centrale de l’Organisme, c’est-à-dire l’état interne cognitif et affectif résultant de ce traitement. Enfin, les évaluations prédictives, le consentement à payer et les intentions comportementales forment la Réponse. Cette formalisation démontre que l’immersion matérielle n’affecte pas directement les attitudes des consommateurs ; elle opère quasi-intégralement par le truchement de la perception subjective de la présence.

7. Validité / Validity

La validité psychométrique de l’échelle a fait l’objet d’examens empiriques rigoureux à travers plusieurs cohortes de participants et contextes d’exposition :

Validité de construit et validité convergente

La validité de construit est attestée par des indices d’adéquation statistiques exemplaires lors des modélisations confirmatoires. Toutes les saturations factorielles standardisées (λ) des 3 items dépassent 0,80, atteignant fréquemment des valeurs comprises entre 0,86 et 0,93. La Variance Moyenne Extraite (AVE) s’établit au-delà de 0,70, ce qui surpasse très nettement le seuil minimal de 0,50 recommandé par Fornell et Larcker (1981), confirmant que la majorité de la variance observée est capturée par le construit latent plutôt que par l’erreur de mesure.

Validité discriminante

L’instrument démontre une excellente validité discriminante par rapport aux construits adjacents :

• Immersion sensorielle technologique : Bien que corrélée à l’immersion objective, la présence perçue s’en distingue nettement, le critère de Fornell-Larcker étant respecté (la racine carrée de l’AVE de la présence est supérieure aux corrélations inter-construits).
• Attitude envers le produit et intention d’achat : Les ratios hétérotrait-monotrait (HTMT) demeurent systématiquement inférieurs au seuil critique conservateur de 0,85, garantissant que l’expérience d’immersion ne se confond pas avec l’attractivité commerciale de l’objet présenté.
• Cybersickness (cybercinétose) : L’échelle montre des corrélations faibles ou orthogonales avec les mesures de nausée ou d’inconfort visuel, confirmant qu’elle ne mesure pas un état d’activation physiologique aversif.

Validité prédictive et nomologique

Dans l’étude empirique de Harz et al. (2022), les scores élevés sur cette échelle prédisent avec précision la fidélité des évaluations de prototypes de produits de consommation courante et durable. Les auteurs ont démontré que la présence spatiale perçue améliore la capacité des consommateurs à simuler mentalement l’usage futur du produit, réduisant de manière statistiquement significative l’écart entre les intentions d’achat déclarées en laboratoire virtuel et les ventes réelles constatées sur le marché plusieurs mois après le lancement.

8. Fidélité / Reliability

L’échelle se caractérise par une consistance interne exceptionnellement robuste, validée sur des échantillons diversifiés de consommateurs et d’utilisateurs de technologies :

• Alpha de Cronbach (α) : Les études indiquent des valeurs oscillant entre 0,88 et 0,94 selon les conditions expérimentales, démontrant une homogénéité interne parfaite sans redondance sémantique excessive.
• Fiabilité composite (Composite Reliability – CR) : Les estimations de CR ou de ω de McDonald dépassent systématiquement 0,90, indiquant que les indicateurs partagent une variance commune très élevée.
• Fidélité test-retest : Dans les contextes de réplication quasi-immédiate après une courte pause de désimmersion, les coefficients de corrélation intra-classe (CCI) restent supérieurs à 0,82, sous réserve que l’environnement virtuel et le dispositif matériel demeurent rigoureusement identiques.

9. Analyse factorielle / Factor Analysis

Les investigations psychométriques fondées sur l’Analyse Factorielle Exploratoire (AFE) et l’Analyse Factorielle Confirmatoire (AFC) corroborent la stricte unifactorialité de la mesure :

Analyse Factorielle Exploratoire (AFE)

L’extraction factorielle par la méthode des axes principaux ou du maximum de vraisemblance dégage invariablement un seul facteur dominant possédant une valeur propre (eigenvalue) très supérieure au critère de Kaiser (> 2,3), expliquant à lui seul entre 75 % et 85 % de la variance totale des items. Le test de sphéricité de Bartlett s’avère hautement significatif (p < 0,001) et l'indice de Kaiser-Meyer-Olkin (KMO) excède régulièrement 0,75, confirmant l'excellente adéquation des données à la factorisation.

Analyse Factorielle Confirmatoire (AFC)

Dans le cadre de modélisations par équations structurelles (SEM), le modèle unifactoriel à 3 indicateurs (modèle juste-identifié dans sa forme isolée, ou testé au sein de modèles de mesure plus larges) affiche des indices d’ajustement globaux impeccables :

• CFI (Comparative Fit Index) : > 0,98
• TLI (Tucker-Lewis Index) : > 0,97
• RMSEA (Root Mean Square Error of Approximation) : < 0,05 (intervalle de confiance à 90 % englobant 0,00)
• SRMR (Standardized Root Mean Square Residual) : < 0,03

Les poids factoriels standardisés observés pour chacun des items se distribuent généralement comme suit :

• Item 1 (Sense of ‘being there’) : λ ≈ 0,88 – 0,92
• Item 2 (Virtual world surrounded me) : λ ≈ 0,84 – 0,89
• Item 3 (Really present in the virtual environment) : λ ≈ 0,90 – 0,94

10. Instrument de mesure / Instrument

L’instrument se présente sous un format d’auto-évaluation rapide spécialement conçu pour être administré immédiatement après l’expérience immersive afin de prévenir le déclin mnésique de la sensation :

• Type de test : Questionnaire d’auto-évaluation psychologique post-exposition (auto-rapport).
• Nombre d’items : 3 énoncés courts rédigés à la première personne du singulier.
• Format de réponse : 7-point Likert scale (1 = Strongly disagree, 7 = Strongly agree).
• Modalités de cotation : Calcul de la moyenne arithmétique des 3 items pour former un score global continu de perception de la présence (allant de 1,00 à 7,00).
• Inversion des items : Aucun item inversé. Tous les items sont orientés positivement vers le construit mesuré ; un score élevé dénote un sentiment intense de présence spatiale dans l’environnement virtuel.
• Temps de passation : Moins de 60 secondes.

11. Permissions, Tarifs et Année du test / Permissions & Fee and Test Year

• Année de publication : 2022 (utilisation et validation sous cette formulation condensée dans le Journal of Marketing).
• Statut des droits d’auteur : Les items de l’échelle sont issus de la recherche académique fondamentale initiée dans la littérature sur la téléprésence et contextualisée par Harz, Hohenberg et Homburg. L’article est publié sous l’égide de l’American Marketing Association (AMA) / SAGE Publications.
• Tarification et accessibilité : L’utilisation des items à des fins de recherche scientifique non commerciale, d’enseignement ou d’évaluation universitaire est libre de droits, sous réserve de citer scrupuleusement la publication originale. Aucune redevance financière n’est requise pour un usage académique standard.
• Usage commercial : Toute intégration logicielle propriétaire ou utilisation au sein d’outils d’évaluation commerciale automatisés doit respecter les conditions de citation et les droits éditoriaux applicables.

12. Références / References

Fornell, C., & Larcker, D. F. (1981). Evaluating structural equation models with unobservable variables and measurement error. Journal of Marketing Research, 18(1), 39-50. https://doi.org/10.1177/002224378101800104

Harz, N., Hohenberg, S., & Homburg, C. (2022). Virtual reality in new product development: Insights from prelaunch sales forecasting for durables. Journal of Marketing, 86(3), 157-179. https://doi.org/10.1177/00222429211048037

Steuer, J. (1992). Defining virtual reality: Dimensions determining telepresence. Journal of Communication, 42(4), 73-93. https://doi.org/10.1111/j.1460-2466.1992.tb00812.x

Witmer, B. G., & Singer, M. J. (1998). Measuring presence in virtual environments: A presence questionnaire. Presence: Teleoperators and Virtual Environments, 7(3), 225-240. https://doi.org/10.1162/105474698565686

13. Questions et items du questionnaire / Scale Items