Les scénario sont tirés d'accident réels ainsi que les 12 fondamentaux de la sécurité sur chantier.

Scénario :

Le collaborateur commence dans une base-vie. Le port des EPI est obligatoire sur un chantier, si le joueur ne met pas tous les EPI ( lunette de protection, casque anti-bruit, casque, manteau, chaussure) un accident lui arrive lorsqu'il sort de la base-vie. Le joueur peut choisir quel scénario il va effectuer ensuite grâce à un menu. Il y à ensuite 3 choix possibles :
- le joueur choisi le scénario numéro 1 : Il est téléporté sur le toit d'un immeuble et il doit prendre un tourne vis afin de dévisser un coffre dans lequel 1 tonne de vitre est mis en équilibre. Lorsqu'il retire cette vis, cette dernière tombe au sol et si le joueur est trop près des vitres, elles lui tombent toutes dessus. Si le joueur était bien placé, rien ne lui arrive. Si il échoue, un message apparaît lui disant qu'il a été blessé par les vitres, qu'il aurai du demander à un collègue de l'aider et qu'il aurai du réfléchir et bien se placer avant d'effectuer une tache dangereuse. Ce scénario est tiré d'un accident réel aux Etats Unis.
- le joueur choisi le scénario numéro 2 : La consommation de drogue et alcool est interdite sur les chantiers. Ce fondamental de la sécurité est très surveillé sur les chantiers Bouygues car les réflexes et le champ de vision sont altérés ce qui met en danger toutes les personnes présentes sur le chantier. Ici on demande au joueur d'effectuer une tache très facile en simulant les effets de l'alcool : rétrécissement du champ visuel, vision floue, non contrôle de ses gestes etc ... Pour réaliser ce cas d'utilisation, nous avons travaillés en collaboration avec la médecine du travail. Ce scénario est tiré d'un accident réel dans lequel un ouvrier ayant consommé de l'alcool prend le contrôle d'une machine de laquelle il n'a aucune habilitation, l'utilise mal et fait tomber des poteaux en métal sur un de ses collègue.
-le joueur choisi le scénario numéro 3: Il doit monter en haut d'une banche en équilibre instable pour effectuer une tache. Le travail en hauteur est très fréquent et très dangereux pour les compagnons, voila pourquoi il est nécessaire de vérifier toutes les protections (garde cop.corps) . detra. travailler.Si le compagnon n'a pas le réflexe de remonter ce garde corps, la chute duest provoquée par une grue et le compagnon se blesse. On lui indique ensuite les choses qu'il a mal fait, ainsi que pourquoi il s'est blessé.
Le projet commence par une création des scénario possibles (en partenariat avec des personne connaissant bien le monde du chantier ), puis nous cherchons ou créons de modèles 3D afin de réaliser ces scénarios (les modèles open sources trouvés sur internet sont à optimiser voir [OPTIMISATION]. Nous implémentons ensuite les scripts et les animations, puis plaçons les éléments 3D afin que le monde virtuelle ai l'air plus "réel". Nous avons ensuite des test du projet par le manager de l'équipe qui donne son avis.
Comme la sécurité est l'affaire de tous, l'application n'est pas destinée uniquement aux travailleurs de Bouygues Construction. On compte à ce jour plusieurs partenaires comme le GIE (centre de formation de Bouygues Construction Matériel), mais aussi la multinationale ManPower.
Dans le cadre du partenariat avec ManPower, nous avons ajouté deux scénarios à notre application. Ces cas d'usage ont été choisi parmi une vingtaine proposée par ManPower. Nous avons jugés quels scénarios étaient pertinents et réalisable en réalité virtuelle.
Ces cas d'usage sont :
La dangerosité des engins de chantier en fonctionnement, il faut à tout prix éviter de se trouver dans une zone ou le conducteur peut nous blesser. Ici un camion se met à reculer lorsque l'utilisateur entre dans une zone proche. Il doit attendre que le camion recule avant de continuer sa route
La remontée d'information face à une situation dangereuse : si un collaborateur voit une situation à risque, il doit tout faire pour essayer de régler le problème : soit lui même si il est qualifié, soit prévenir une personne qualifiée et ne surtout pas intervenir si il ne possède pas les compétences nécessaires. Dans notre application, la situation à risque est une armoire électrique non refermée. Or le collaborateur n'est pas qualifié, il doit donc à l'aide d'un talkie-walkie prévenir son responsable afin de régler le problème.
Le projet suit un cycle en V itératif car les scénario et les objets 3D évoluent petit à petit.

Choix effectués :

Réalité Virtuelle : Les différents projets auquel j'ai participé se greffent dans un projet beaucoup plus important qui est la thèse de mon tuteur de stage.
Les formations en réalité virtuelle ont beaucoup d'avantages par rapport à des formations classiques :
- la réalité virtuelle est un système très novateur ce qui donne une très bonne image de marque
- les systèmes de formation dans le monde de la construction sont très encombrants, et donc très difficile à manipuler, à transporter. Pour suivre une formation en réalité virtuelle, le seul matériel nécessaire est un ordinateur, le système HTC Vive ainsi que les exécutables des programmes voulu. La formation est donc beaucoup plus modulable que n'importe quel autre formation; elle est aussi beaucoup moins onéreuse. Certes l'ordinateur et le Vive coûtent une certaine somme, mais ce n'est rien en comparaison du prix des installations nécessaires au formations de construction. De plus, une formation classique nécessite un formateur permanent, ce qui augmente encore les prix de ce type de formation. Grâce à des système comme MymesisVR (communication de plusieurs utilisateurs dans la même maquette 3D), les formations complexes nécessitant des personnes qualifiées peuvent être effectuées à distance.
- la réalité virtuelle permet de pousser le compagnon à l'erreur (même si cette dernière est fatale), ce qui n'est pas possible avec une formation classique pour des problèmes de sécurité.
-  comme l'environnement virtuel peut être créé sur demande, il est possible de former les compagnons directement sur le chantier sur lequel ils ont l'habitude de travailler, cela à pour conséquence d'augmenter l'immersion et donc de donner de la crédibilité à la formation. Les compagnons vont reconnaître leur environnement et donc préférer la formation virtuelle à une formation dans un lieu dit "bac à sable" (centre de formation).
Le gros avantages de la réalité virtuelle par rapport à des formations sur support électronique (ex tablette) est que la prise en main est beaucoup plus simple car presque réelle. La plupart des compagnons sont d'âge moyen et ne comprennent pas forcement les commandes des tablettes. Cela permet aussi de retirer le côté "jeu vidéo" car l'immersion est totale

Limites

La réalité virtuelle n'a pas que des avantages. En effet, même si certaines formations sont remplaçables par leur homologue en réalité virtuelle, d'autre n'ont aucun intérêt (comme la réalisation de tâches très techniques. Ex : porter des charges lourdes etc ...). Ces soucis peuvent cependant être réglés par la création d'un modèle multi-physique alliant réalité virtuelle et système réel permettant le retour de force.
HTC Vive : HTC Vive et Occulus Rift sont les deux leaders de la réalité virtuelle avancée, même si le Vive est plus cher que l'Occulus (799 contre 599), voici quelques raisons qui nous ont poussées à choisir le HTC Vive plutôt que L'Occulus :
- l'immersion est beaucoup plus grande avec le HTC Vive car en comparaison de son concurrent, les déplacements physiques sont possibles (même si ceux ci sont dans un espace réduit). 30% des utilisateurs ne peuvent pas bouger dans un environnement virtuel sans bouger dans la réalité (problème du à oreille interne). Cette "maladie" se nomme "Virtual reality sickness"
-
Kinects v2: La Kinect est destinée à traquer le corps de l'utilisateur de l'application afin de voir si il fait des erreurs lors de son positionnement. J'ai fait le choix de la Kinect pour plusieurs raisons :
- la connaissance  deversion v1 de la Kinect et l'intégration de cette dernière à Unity.
- le prix de la Kinect v2 (100€) est nettement inférieur à ceuxsystèmes de tracking comme les HTC Trackers (Prix inconnu, formationEtats Unis nécessaires pour l'achat).
- la Kie n'est pas invasive en comparaison   autres systèmes de tracking (pas de combinaisons, ni de capteurs supplémentaires nécessaires)
- la qualité de la Kinect v2 est nettement supsupérieur à la version 1. Elle propose aussi un tracking en 3 dimensions ce que ne permet pas la Kinect 1. De plus la documentation technique est beaucoup plus abondante et les plugins pour la connexion avec Windows/Unity sont à jour et documentés.
- l'intégration de la Kinect v2 à Unity est beaucoup plus rapide que celle d'autres caméra comme le PS Eye. 
Unity : Le développement en réalité virtuelle se fait principalement sur des moteurs graphiques pour jeux vidéos. Le choix s'est porté sur Unity pour la moité de l'équipe travaillant sur la santé sécurité. Ce choix s'explique par la présence de SteamVR facilitant grandement l'intégration du Vive à Unity. Le but de l'application étant d'être fonctionnelle  non "belle", l'Unreal Engine a été écarté. Cependant l'autre moitié de l'équipe réalisant des visites d'appartement (dont le but est de vendre un produit ) commence à se pencher sur Unreal ENgineEngine pour des raisons purement graphique
C# : Unity possède deux langages afin d'écrire des scripts le C# et dérivé du JavaScript. .J'ai fais le choix d'utiliser le c# pour plusieurs raisons :
- la documentation et les réponses beaucoup plus abondantes en C# qu'en javascript
- la connaissance de la syntaxe Java qui se rapproche beaucoup du C#
- l'utilisation dC# par la plpluspatplupart de l'équipe de Réalité Virtuelle

Résultats obtenus/ Exigences Satisfaites 

Appli -> journée du 13/VivaTech/
Pour le projet en collaboration avec ManPower les exigences ont été satisfaites. Ce module de formation sera présenté sur le stand ManPower lors du VIVivaTechVivaTech.VivaTech par une vidéo tournée et réalisée par nos soins.

Évolutions Possible

Ce projet a été conçu de manière a pouvoir ajouter des scénarios supplémentaire lorsque des cas d'usage pertinents seront découverts. Il suffira de créer une nouvelle scène avec l'environnement développé (exporté en Prefab), puis d créer le cas d'utilisation voulu. Il faudra ensuite raccorder cette scène à la scène d'introduction via des scripts.
Ce projet possède beaucoup d'évolutions possible :
- remplacement des manette du HTC par desV gants (Manus VR) reconnaissant les gestes et permettant à l'utilisateur de"saisir"saisir" un objet virtuel. Comme les utilisateur de ce projet s les CCompagnonsCompagnons, cette Cette évoévolution est très important car elle permet de retirer le coté "gadget" des manettes Elle permet aussi de faciliter l'utl'utilisationla compréhension car beaucoup d'utilisateur ont du mal avec les 3 boutons de la manette du HVive.
- optimisation de l'environnement virtuel afin de limiter les problèmes de performance.
étroitement lié aux évolutions des nouvelles technologies, nous pouvons espérer ne plus avoir besoin des capteur HTC ainsi que des câbles entre le casque et l’ordinateur. Ce stage incluant aussi de la veille technologique, plusieurs technologies ont étés repérées comme un ordinateur sac à dos possédant une batterie(MSI VR1) dans ce cas, l'utilisateur peut se déplacer librement et sans encombres.

Lexique

base-vie : lieu de repos sur chantier ou les compagnons peuvent manger, s'équiper, se détendre, dormir etc...
Compagnon : travailleur de Bouygues Construction
EPI: Equipement de protection Individuel
Prefab tiré du mot préfabriqué, un prefab est un ensemble d'objets, d'objets,objet,de scripts, destexture, textures,d'animation d'animationsaffectés à cet objet pouvant être réutilisé dans n'importe quel projet Unity Un seprefa reconnait à son extension .prefab
Haptique : L’haptique, désigne la science du toucher. Au sens strict, l’haptique englobe le toucher et les phénomènes kinesthésiques, c'est-à-dire la perception du corps dans l’environnement. Dans le HTC Vive, il est possible d'avoir un retour haptique aux manette grâce à plusieurs type de vibrations.
BTP : Bâtiments et Travaux Publiques

Sources :

Virtual reality sickness / cinétose

https://en.wikipedia.org/wiki/Virtual_reality_sickness

politique de santé sécurité chez Bouygues Construction

- service communication Bouygues Construction
- http://www.bouygues-construction.com/developpement-durable/developpement-des-collaborateurs#fc-7886

definition-realite-virtuelle

http://www.realite-virtuelle.com/
Fuchs, P. & Moreau, G., ed. (2006), Le Traité de la réalité virtuelle 3ème édition, Les Presses de l'Ecole des mines, Paris.
https://books.google.fr/books?hl=fr&lr=&id=4nzMBQAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq=Moreau+virtual+reality&ots=nr9IJdxt5h&sig=Wlnya5NxYyyV5Y13AomXrafoA1s#v=onepage&q=Moreau%20virtual%20reality&f=false

Annexes

Présentation de la VR

La Réalité Virtuelle est un domaine à la fois technique et scientifique. Il est composé de 5 axes qui forment ensemble la réalité virtuelle comme l’expose Moreau, 2006) :
- L’informatique. Il faut forcément faire appel à ces technologies pour créer un environnement virtuel avec une interface utilisateur. L’application est dynamique et les actions se déroulent en temps réel le tout est géré par le système informatique adéquat.
- Les interfaces comportementales. Elles permettent différents échanges entre l’utilisateur et l’ordinateur. L’utilisateur va obtenir des informations sur le monde virtuel, via ses sens, de la part de l’ordinateur (vibration, sons…). L’ordinateur sait quels mouvements ou actions fait l’utilisateur dans le virtuel grâce à des capteurs.
- Un monde virtuel est également un élément clé de la réalité virtuelle. Il doit être interactif et en temps réel. Pour créer ce monde, plusieurs étapes sont nécessaires. Il faut modéliser les objets, organiser le monde, ajouter les éléments visuels sur les modèles 3D (textures) ou encore programmer les interactions possibles.   - Le 4ème axe est l’interaction en temps réel. Suite aux mesures effectuées par l’ordinateur, il faut que l’utilisateur puisse effectuer des actions en fonction de ce qu’il perçoit sans sentir de décalage de temps entre son action et le résultat dans le monde virtuel.
- Enfin l’immersion pseudo naturelle est aussi incluse dans la réalité virtuelle. Le but est de prévoir les interactions de l’utilisateur de manière à ce qu’elles soient le plus proches des actions que l’on a dans la vie réelle.
Tous ces principes vont permettre de rendre une application immersive et interactive. C’est l’objectif principal d’une création issue de la réalité virtuelle.
Les débuts de la Réalité Virtuelle ont eu lieu dans les années 60 puis différents projets se sont suivis année après année comme a pu l’exposer (Segura, 2012). Il y a eu notamment l’invention du Sensorama par Heilig Morton, illustré en figure #.
http://www.realite-virtuelle.com/wp-content/uploads/2015/08/sensorama1.jpg
Ce système agit sur 4 des 5 sens de l’utilisateur comme expliqué dans le brevet (Morton, 1962). Il agit sur la vue, l’ouïe, le toucher et l’odorat. Pour les sensations visuelles, le Sensorama diffuse deux images (une par œil comme les systèmes actuels). L’utilisateur voit une image en 3D, sur un large champ de vision. Le côté sonore est simplement la diffusion du son en stéréo. Le toucher est sollicité par des vibrations ainsi que des souffles d’air. Et enfin, certains parfums sont diffusés pendant les films projetés en synchronisation avec ce que voit l’utilisateur.
D’autres systèmes sont apparus dans ces années-là. Plusieurs étapes ont alors été franchies vers l’idéal de la réalité virtuelle. Le premier visiocasque (Head Mount Display ou HMD) fut créer en 1965 (Sutherland, 1965). Il était équipé d’un écran pour chaque œil et d’un système magnétique pour suivre le mouvement de la tête de l’utilisateur. Ce système a été créé pour des militaires pour observer à distance et en immersion dans des zones dangereuses.
Puis après plusieurs systèmes d’immersions basés sur les visiocasques binoculaires, le tracking de la tête de l’utilisateur a gagné en efficacité. L’Oculus Rift, dont les premiers prototypes sont apparus en 2012, ne nécessite pas d’installation compliquée et coûteuse. Il permet une vision en 3D. Les deux écrans du casque montrent chacun une image différente, chacune correspondant à un de nos yeux. Nous sommes alors plongés dans le virtuel avec une perception réaliste des volumes et des distances. En plus de cela, l’Oculus Rift est équipé de capteurs permettant de mesurer les mouvements de notre tête. L’utilisateur peut ainsi regarder à 360° tout autour de lui, complètement immergé dans le monde virtuel comme dans la réalité. Mais sur ces prototypes notre liberté de mouvement était limitée. Debout ou assis devant l’ordinateur, le suivi complet de la tête de l’utilisateur ne couvre qu’un petit espace puisqu’un des capteurs (généralement placé au-dessus sur l’écran) restreint les déplacements. Au-delà d’une certaine limite, il ne peut plus repérer le casque, le suivi est fini
En 2016, de nouveaux systèmes améliorés voient le jour comme le HTC Vive présenté en figure #.
#photo HTC VIVE + Capteurs
Ce casque immersif offre aussi à l’utilisateur une vision en 3D. Le système se différencie grâce à deux capteurs infrarouges posés sur pied dans les coins d’un espace vide. Ces deux capteurs repèrent la position du casque et des manettes. L’utilisateur se déplace dans le virtuel comme dans le réel. Ce tracking du casque, en plus d’améliorer l’immersion, empêche par la même occasion les effets de cinétose présents dans les modèles de casque de réalité virtuelle comme le premier Oculus Rift.
En effet, sur le premier Oculus Rift, on pouvait observer dans toutes les directions, mais sans pouvoir bouger avec notre corps. On utilisait des joysticks de manettes pour avancer comme dans un jeu vidéo classique. Le problème de ce système c’est que d’un côté, les yeux voient que nous bougeons, de l’autre, le corps ne sent pas de mouvement. Il y avait un décalage entre ce que voient nos yeux et ce que ressent notre corps. Les utilisateurs supportaient plus ou moins bien cet écart. Cela pouvait entraîner des vertiges, des maux de tête, des nausées ou encore des vomissements.  Une contrainte de fluidité liée au mouvement capturé (autre condition pour éviter la cinétose) impose alors une exigence supplémentaire : afficher 90 images par secondes (fréquence d’affichage des écrans de l’Oculus Rift et du HTC Vive). Il faut donc encore plus optimiser les performances pour des scènes destinées à ce casque.
Pour compléter le tout, les manettes, évoquées plus haut, servent d’outils d’interaction à l’utilisateur et viennent ajouter quelques éléments supplémentaires au côté immersif. Les différents boutons d’interactions et les retours haptiques des manettes, dont l’intensité peut changer, ajoutent de la crédibilité à l’immersion. Dans un futur proche, des gants remplaceront les manettes.