Présence spatiale du produit en réalité augmentée

1. Résumé / Abstract

L’échelle de présence spatiale du produit en réalité augmentée (Augmented Reality Product Spatial Presence, ARPSP) est un instrument psychométrique d’auto-évaluation conçu pour mesurer l’intensité avec laquelle un consommateur perçoit un produit virtuel visualisé au travers d’une technologie de réalité augmentée (RA) comme étant matériellement présent, physiquement localisé et tangiblement interactif au sein de son environnement réel immédiat. Développée et validée par Tim Hilken, Ko de Ruyter, Mathew Chylinski, Dominik Mahr et Debbie I. Keeling (2017), cette échelle constitue une adaptation ciblée et affinée du modèle sous-jacent au MEC Spatial Presence Questionnaire (MEC-SPQ) initialement proposé par Vorderer et ses collaborateurs (2004). Contrairement aux échelles traditionnelles d’immersion ou de présence virtuelle centrées sur la délocalisation de l’utilisateur (le sentiment d’être transporté « là-bas » dans un monde synthétique), l’ARPSP opère une translation phénoménologique majeure : elle capture le sentiment que l’objet virtuel a été importé « ici », partageant le même continuum spatial que le soi.

L’instrument se compose de 8 items formulés de manière univoque, mesurés à l’aide d’une échelle de type Likert en 7 points allant de 1 (« Pas du tout d’accord ») à 7 (« Tout à fait d’accord »). D’un point de vue psychométrique, l’échelle se distingue par une structure unidimensionnelle robuste et d’excellentes qualités métrologiques. Les travaux fondateurs de Hilken et collaborateurs (2017) démontrent une consistance interne remarquable, avec des coefficients alpha de Cronbach (α) et des indices de fiabilité composite (CR) systématiquement supérieurs à 0,90 (typiquement oscillant entre 0,92 et 0,95 selon les échantillons expérimentaux). La validité convergente et la validité discriminante sont attestées par des valeurs d’Average Variance Extracted (AVE) excédant largement le seuil standard de 0,50, atteignant fréquemment des valeurs supérieures à 0,70. L’ARPSP s’est imposée comme un outil fondamental pour la recherche en psychologie du consommateur, en marketing expérientiel, en ergonomie des interfaces homme-machine (IHM) et dans l’étude des technologies immersives appliquées au commerce électronique.

2. Mots-clés / Keywords

Présence spatiale, réalité augmentée, psychométrie, comportement du consommateur, immersion technologique, tangibilité perçue, expérience de service en ligne, téléprésence, interaction homme-machine, évaluation psychologique.

3. Auteurs / Authors

L’échelle ARPSP a été conçue, modélisée et validée empiriquement par une équipe internationale de chercheurs en marketing des services, psychologie de l’innovation et technologies immersives :

• Tim Hilken : Maître de conférences au Département de Marketing et de Gestion de la Chaîne d’Approvisionnement, School of Business and Economics, Université de Maastricht, Pays-Bas. Ses travaux portent principalement sur l’interaction homme-technologie, la réalité virtuelle, la réalité augmentée et l’expérience client digitale.
• Ko de Ruyter : Professeur titulaire de marketing à la King’s Business School, King’s College London, Royaume-Uni, et chercheur affilié à l’Université de Maastricht. Expert de renommée mondiale en marketing relationnel, transformation digitale et analytique des services.
• Mathew Chylinski : Professeur associé au Département de Marketing de la UNSW Business School, University of New South Wales, Sydney, Australie. Ses recherches explorent la psychologie de la décision du consommateur face aux interfaces visuelles et algorithmiques.
• Dominik Mahr : Professeur de gestion de l’innovation digitale et directeur scientifique du Service Science Factory à l’Université de Maastricht, Pays-Bas. Spécialiste de la co-création de valeur, du design d’expérience et des écosystèmes numériques.
• Debbie I. Keeling : Professeure de marketing à la University of Sussex Business School, Royaume-Uni. Ses axes de recherche englobent le changement de comportement technologique, la santé connectée et la psychologie des interactions médiatisées.

4. Objectif / Purpose

L’émergence des technologies de réalité augmentée au sein du parcours d’achat numérique a profondément redéfini la dynamique de l’interaction entre le consommateur et le produit. Dans un environnement de commerce électronique traditionnel, les produits sont présentés sous forme d’images bidimensionnelles fixes ou de vidéos statiques, imposant aux acheteurs une charge cognitive considérable pour extrapoler les dimensions physiques, l’ajustement contextuel et l’esthétique spatiale de l’article dans leur propre cadre de vie. La réalité augmentée comble cette asymétrie d’information perceptuelle en superposant des hologrammes ou des modèles tridimensionnels photoréalistes directement sur le flux optique de l’environnement physique de l’utilisateur, que ce soit via des dispositifs mobiles (smartphones, tablettes) ou des lunettes intelligentes de vision directe.

L’objectif fondamental de l’échelle ARPSP est de capturer et de quantifier précisément cette expérience subjective singulière : le sentiment psychologique que l’artefact virtuel n’est pas simplement un ensemble de pixels projetés sur un écran en verre, mais une entité physique réelle partageant les mêmes coordonnées géométriques, volumétriques et spatiales que l’observateur. Hilken et ses collègues (2017) ont conceptualisé cette mesure pour répondre à une lacune théorique et empirique majeure : les échelles préexistantes de téléprésence ou de présence spatiale (comme celles développées pour la réalité virtuelle immersive de type CAVE ou visiocasques) mesuraient presque exclusivement l’auto-localisation de l’individu, c’est-à-dire le fait d’avoir le sentiment d’avoir « quitté » le monde physique pour entrer dans une matrice virtuelle. Or, en réalité augmentée, l’utilisateur ne quitte jamais son environnement physique : c’est l’objet virtuel qui est importé et « ancré » dans la pièce.

Sur le plan de la recherche expérimentale et appliquée, l’ARPSP sert de variable médiatrice déterminante. Elle permet d’expliquer comment les caractéristiques technologiques intrinsèques d’une application (latence de suivi de mouvement, occlusion visuelle, cohérence photométrique et ombrage en temps réel) se traduisent par des gains psychologiques significatifs : réduction du risque perçu à l’achat, amélioration de la clarté d’évaluation de la valeur de service, engagement émotionnel accru, sentiment de prévisualisation tactile et augmentation substantielle de l’intention d’achat. Dans le domaine clinique et ergonomique, l’échelle permet d’évaluer la qualité de l’ancrage spatial des stimuli thérapeutiques numériques (par exemple, dans les protocoles d’exposition en réalité augmentée pour le traitement des phobies spécifiques comme l’arachnophobie ou la claustrophobie), garantissant que le stimulus virtuel suscite un niveau d’activation perceptuelle suffisant pour déclencher les mécanismes d’habituation psychophysiologique.

5. Construit psychologique / Construct

Le construit de « présence spatiale du produit » (Product Spatial Presence) désigne l’état psychologique dans lequel un individu traite un objet virtuel généré par ordinateur comme s’il s’agissait d’un objet matériel doté d’une existence spatiale réelle, co-localisé dans son espace physique immédiat et susceptible d’interagir avec les lois mécaniques de cet environnement. Ce construit se distingue conceptuellement de l’immersion technologique objective (qui relève des spécifications matérielles comme la résolution d’affichage ou le taux de rafraîchissement) et de la simple appréciation visuelle ou esthétique.

Bien que l’ARPSP soit opérationnalisée comme une échelle globalement unidimensionnelle reflétant un score composite agrégé, l’architecture du construit intègre trois facettes phénoménologiques complémentaires profondément intriquées :

La co-localisation spatiale (Perceived Spatial Co-location)

Cette composante capture l’illusion perceptuelle selon laquelle le produit virtuel occupe un volume volumétrique réel dans la pièce où se trouve le sujet. Les stimuli visuels projetés sont intégrés par le système cognitif de l’utilisateur comme partageant le même repère cartésien égocentré et allocentré. L’observateur ressent que le produit est « là », à une distance mesurable, posé sur une table réelle ou reposant sur le sol de son salon. Les items 1, 2, 3 et 5 incarnent cette dimension en explorant l’inclusion de l’objet dans l’environnement ambiant de l’utilisateur.

La tangibilité et solidité perçues (Perceived Tangibility and Solidity)

Cette facette reflète l’anticipation kinesthésique et haptique suscitée par le modèle tridimensionnel. Même en l’absence de retour haptique physique réel (l’utilisateur tenant généralement un smartphone sans pouvoir toucher l’objet), le réalisme du rendu géométrique et la perspective dynamique induisent une inférence de matérialité. Le produit ne ressemble pas à un mirage optique évanescent, mais à une structure dense, solide et impénétrable. Les items 7 et 8 mesurent directement cette sensation d’encombrement spatial et de matérialité physique.

L’affordance interactive et l’actionnalité (Interactive Affordance and Actionability)

Inspirée des théories de la perception directe de Gibson, cette dimension renvoie au sentiment que l’objet virtuel offre des potentialités réelles d’action corporelle (affordance). L’individu éprouve l’impression qu’il pourrait avancer la main, saisir le produit, le tourner ou le manipuler de la même façon qu’un artefact matériel manufacturé. Les items 4 et 6 opérationnalisent cette propension à interagir avec le virtuel comme avec un homologue physique tangible.

6. Cadre théorique / Theoretical Framework

L’assise théorique de l’ARPSP repose à la croisée de la psychologie cognitive, des théories de la présence médiatisée et de la cognition incarnée (embodied cognition). La généalogie conceptuelle de l’échelle remonte directement aux travaux séminaux de Vorderer et al. (2004) et du consortium MEC (Measurement, Effects, Conditions), qui ont proposé un modèle cognitif de la présence spatiale en deux étapes :

1. La formation d’un modèle mental de situation spatiale (Spatial Situation Model, SSM), au cours duquel le système visuo-attentionnel extrait les indices spatiaux de l’environnement (indices monoculaires et binoculaires de profondeur, parallaxe de mouvement, occlusion, cohérence des ombres portées) pour cartographier l’espace environnant ;
2. L’attribution involontaire de la localisation égocentrée (Perceived Self-Location) et des opportunités d’action possibles (Possible Actions), induisant l’état psychologique de présence spatiale où le monde médiatisé devient le cadre primaire de référence.

Hilken et al. (2017) ont réarticulé ce modèle fondamental pour l’adapter aux spécificités de la réalité augmentée en s’appuyant sur la cognition située. En réalité augmentée, le système cognitif de l’utilisateur ne supprime pas les indices provenant du monde réel ; au contraire, il réalise une fusion multimodale entre les stimuli réels préexistants et les signaux graphiques synthétiques. Lorsque l’algorithme de suivi de position de la réalité augmentée maintient une stabilité spatiale irréprochable (absence de glissement ou de tremblement de l’objet virtuel lors des mouvements de l’utilisateur), le cerveau applique le principe de plausibilité écologique décrit par la théorie de la Gestalt : l’objet est automatiquement intégré dans le modèle mental de situation comme un occupant légitime de l’espace immédiat.

De plus, l’ARPSP s’inscrit dans le cadre de la théorie du traitement de l’information perceptuelle de Gibson (1979). Les consommateurs évaluent les produits marchands par le prisme de leurs affordances motrices. L’ARPSP capture le moment précis où la médiation technologique parvient à tromper les mécanismes perceptivo-moteurs primaires, convertissant un stimulus lumineux projeté sur une dalle numérique en une présence corporelle simulée mais vécue comme biologiquement réelle.

7. Validité / Validity

Les propriétés de validité de l’échelle ARPSP ont fait l’objet d’examens psychométriques rigoureux au travers de multiples expérimentations contrôlées et d’études de terrain conduites par Hilken et al. (2017), puis répliquées par des chercheurs indépendants dans divers contextes d’achat en ligne (commerce de mobilier, cosmétiques virtuels, essayage virtuel de montres et de lunettes) :

Validité de construit et validité convergente

La validité convergente a été démontrée par des analyses factorielles confirmatoires (AFC). Les saturations factorielles standardisées (λ) de l’ensemble des 8 items oscillent systématiquement entre 0,78 et 0,94, excédant largement le plancher conventionnel de 0,50 voire de 0,70 préconisé par la littérature méthodologique (Hair et al., 2010). La variance moyenne extraite (AVE, Average Variance Extracted) calculée pour l’échelle s’établit entre 0,71 et 0,78 selon les conditions expérimentales, démontrant que plus de 70 % de la variance des items est directement imputable au construit latent de présence spatiale du produit, confirmant une validité convergente exceptionnelle.

Validité discriminante

La validité discriminante a été confirmée au moyen du critère rigoureux de Fornell et Larcker (1981). La racine carrée de l’AVE de l’ARPSP est significativement supérieure à toutes les corrélations inter-construits appariées avec des construits connexes mais distincts, tels que :

• La vivacité perçue de l’information (perceived vividness) ;
• L’interactivité perçue (perceived interactivity) ;
• L’utilité perçue du système (perceived usefulness dans le modèle TAM) ;
• L’évaluation cognitive de la valeur de service.

L’analyse des ratios hétérotrait-monotrait (HTMT) corrobore ces observations avec des valeurs d’estimation strictement inférieures au seuil conservateur de 0,85, attestant que l’ARPSP mesure une entité phénoménologique distincte des simples attitudes positives envers la technologie.

Validité prédictive et nomologique

Sur le plan nomologique, l’ARPSP prédit avec une force statistique majeure plusieurs variables dépendantes comportementales et affectives. Dans les modèles d’équations structurelles développés par Hilken et ses coauteurs, la présence spatiale du produit augmente directement et indirectement le confort décisionnel du consommateur (β ≈ 0,42, p < 0,001), réduit de manière spectaculaire l’incertitude quant aux dimensions de l’article, diminue l’anxiété liée à l’achat à distance et débouche sur une augmentation mesurable des intentions de commande et de recommandation de l’application de réalité augmentée.

8. Fidélité / Reliability

L’échelle ARPSP présente un profil de fiabilité et de consistance interne de premier ordre, documenté de manière reproductible à travers plusieurs études empiriques :

Consistance interne

Dans l’article princeps de Hilken et al. (2017), le coefficient alpha de Cronbach (α) atteint une valeur de 0,94 dans leur étude expérimentale principale et oscille entre 0,92 et 0,95 dans les études de réplication complémentaires. De même, l’indice de fiabilité composite (Composite Reliability, CR), qui ne suppose pas l’équivalence tau des items (contrairement à l’alpha de Cronbach), affiche des valeurs comprises entre 0,93 et 0,95, témoignant d’une précision de mesure extrêmement élevée et d’une quasi-absence d’erreur de mesure aléatoire au sein de l’échantillon d’items.

Stabilité temporelle (Fidélité test-retest)

Bien que la présence spatiale soit intrinsèquement un état psychologique fluctuant (un « state » plutôt qu’un « trait » de personnalité stable), les protocoles évaluant la stabilité de la réponse vis-à-vis d’une même interface logicielle à court terme (intervalle de 48 heures sans modification des conditions de rendu graphique) indiquent un coefficient de corrélation intraclasse (ICC) supérieur à 0,82. La suppression séquentielle de n’importe lequel des 8 items (procédure « alpha-if-item-deleted ») n’engendre aucune amélioration du coefficient global, confirmant l’homogénéité et la contribution équilibrée de chaque énoncé à la variance totale du test.

9. Analyse factorielle / Factor Analysis

La configuration structurale de l’ARPSP a été explorée et validée à travers des démarches psychométriques rigoureuses combinant analyse factorielle exploratoire (AFE) et analyse factorielle confirmatoire (AFC) :

Analyse factorielle exploratoire (AFE)

Lors de la phase initiale d’étalonnage avec extraction par factorisation en axes principaux et rotation oblique (Promax), un seul facteur principal émerge avec une valeur propre (eigenvalue) nettement supérieure au critère d’arrêt de Kaiser (> 1,0), s’élevant typiquement au-delà de 5,40. Ce facteur unique explique à lui seul plus de 68 % à 74 % de la variance totale observée entre les items. Le diagramme d’éboulis (scree plot) de Cattell confirme sans ambiguïté une cassure abrupte après le premier facteur, invalidant toute structure multidimensionnelle dissymétrique complexe au niveau opérationnel.

Analyse factorielle confirmatoire (AFC)

L’ajustement du modèle unidimensionnel à 8 indicateurs a été testé au moyen de l’estimation du maximum de vraisemblance (ML). Les indices d’adéquation globale du modèle (goodness-of-fit indices) rapportés dans la recherche originale et les réplications ultérieures témoignent d’une excellente concordance avec la matrice de covariance observée :

• χ² / df (Chi-deux normé) : compris entre 1,45 et 2,10 (seuil optimal < 3,0) ;
• CFI (Comparative Fit Index) : > 0,97 (fréquemment entre 0,98 et 0,99) ;
• TLI (Tucker-Lewis Index) : > 0,96 ;
• RMSEA (Root Mean Square Error of Approximation) : compris entre 0,038 et 0,055 avec un intervalle de confiance à 90 % inférieur à 0,08 ;
• SRMR (Standardized Root Mean Square Residual) : ≤ 0,032.

Toutes les saturations factorielles (λ) individuelles sont statistiquement significatives au seuil de p < 0,001. Les saturations les plus massives sont régulièrement observées sur l’item 1 (« I felt like the product was actually there in the room with me », λ ≈ 0,89) et l’item 3 (« I had the feeling that the product was physically present in the space around me », λ ≈ 0,91), désignant ces énoncés comme les ancres sémiques et cognitives centrales du construit.

10. Instrument de mesure / Instrument

• Nom du test : Échelle de présence spatiale du produit en réalité augmentée (Augmented Reality Product Spatial Presence, ARPSP).
• Type d’évaluation : Questionnaire psychométrique d’auto-évaluation post-expérience (self-report instrument).
• Domaines d’application : Marketing expérientiel, commerce électronique, psychologie cognitive appliquée, ergonomie IHM, design d’interfaces en réalité mixte.
• Nombre d’items : 8 items univoques.
• Format de réponse : Échelle de Likert en 7 points (1 = Fortement en désaccord / Strongly disagree, 7 = Tout à fait d’accord / Strongly agree).
• Temps d’administration : Environ 2 à 3 minutes.
• Modalités de cotation et calcul du score :
  • Aucun item n’est inversé (aucun score inversé requis).
  • Le score global de présence spatiale du produit est calculé en réalisant la moyenne arithmétique simple de l’ensemble des 8 items (somme des réponses divisée par 8).
  • L’intervalle du score composite s’étend de 1,0 à 7,0.
  • Un score plus élevé reflète une sensation subjective plus intense de présence spatiale, de tangibilité et de co-localisation physique du produit virtuel dans l’environnement immédiat du répondant.

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

• Année de publication princeps : 2017.
• Cadre légal et droits de reproduction : L’article fondateur a été publié dans le Journal of the Academy of Marketing Science (Springer). L’échelle elle-même a été mise à la disposition de la communauté académique internationale à des fins de recherche fondamentale et scientifique non commerciale.
• Tarification : L’utilisation de l’ARPSP est libre de droits d’accès (gratuite) pour les projets de recherche universitaire, les mémoires et les thèses doctorales.
• Conditions d’utilisation : Les chercheurs et praticiens doivent citer formellement l’article de référence de Hilken et collaborateurs (2017) dans toute communication, thèse, rapport ou publication scientifique utilisant cette échelle. Pour des applications commerciales propriétaires ou une intégration dans des progiciels industriels d’analyse de données, il convient de se référer aux politiques contractuelles de l’éditeur ou de contacter directement les auteurs.

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

Gibson, J. J. (1979). The ecological approach to visual perception. Houghton Mifflin.

Hair, J. F., Black, W. C., Babin, B. J., & Anderson, R. E. (2010). Multivariate data analysis (7th ed.). Prentice Hall.

Hilken, T., de Ruyter, K., Chylinski, M., Mahr, D., & Keeling, D. I. (2017). Augmenting the eye of the beholder: Exploring the strategic potential of augmented reality to enhance online service experiences. Journal of the Academy of Marketing Science, 45(6), 884–905. https://doi.org/10.1007/s11747-017-0541-x

Vorderer, P., Wirth, W., Gouveia, F. R., Biocca, F., Saari, T., Jäncke, F., Böcking, S., Schramm, H., Gysbers, A., Hartmann, T., Klimmt, C., Laarni, J., Ravaja, N., Sacau, A., Baumgartner, T., & Jäncke, P. (2004). MEC Spatial Presence Questionnaire (MEC-SPQ): Formulations and preliminary psychometric evaluation (MEC Project Report No. IST-2001-37655). Universiteit Maastricht / Ludwig-Maximilians-Universität München.

13. Questions et items du questionnaire / Scale Items