Développement multisensoriel d’une scène d’entrainement à la gladiature virtuelle pour renforcer la fidélité biomécanique et historique de l’expérience utilisateur

Context
264 avant J.-C., le premier
combat de gladiateurs
est organisé à Rome par Marcus et Décimus pour honorer la mémoire de leur défunt père, Decimus Junius Brutus Pera. La gladiature a perduré jusqu'au 4e siècle de notre ère. Son origine est à chercher dans la tradition homérique (cérémonie funéraire de Patrocle, Iliade, chant XXIII), et elle a étudiée dans diverses disciplines, comme
l'archéologie expérimentale, l’histoire du geste
ou encore la
biomécanique
, permettant d’améliorer la compréhension de la dimension sociale de la gladiature dans le monde impérial romain [1,2]. Nous avons développé un
environnement virtuel
représentant un
contexte d'entraînement à la gladiature
dans une représentation de l'amphithéâtre en bois installé dans le Forum romain au milieu du 1er siècle avant Jésus-Christ [3,4]. Actuellement, l’environnement virtuel permet à l’usager
de découvrir d’un point de vue historique et archéologique
ce contexte, mais aussi d’apprendre les
gestes techniques de gladiature
de l’armatura (panoplie) utilisée par les gladiateurs débutants, les
provocators
. Cette armure, la plus simple, prépare le combattant à l'appropriation de techniques martiales plus complexes utilisées ensuite (Rétiaire, Mirmillon...). Les gestes à apprendre sont visualisés à partir
d’agents virtuels animés
à partir de captures de mouvements de gladiateurs modernes. L’expérience est disponible en
salle immersive
(Immersia à Rennes) et sur un
casque de réalité virtuelle
. Des
interfaces tangibles
(réplique en bois d’une d’un glaive d’époque, bouclier) sont
trackées
pour faciliter l’interaction avec la scène.
Sur la base de ce premier travail, le projet GLAD-X, financé par l’appel à projet COMET du PEPR ICCARE
, vise à
développer l’expérience immersive en intégrant des dimensions
sonores, olfactives et haptiques
à la scène de gladiature, en vue d’une évaluation globale en termes de
présence, de fidélité et d’apprentissage
, tout en conservant une
grande fidélité historique
. Nous voulons intégrer à l’expérience des
odeurs de sueur, de sang, et d’onguents
qui sont a priori prévalentes dans l’environnement d’un amphithéâtre. Nous voulons également intégrer des éléments sonores en ajoutant des
invectives et des interpellations en latin
, représentatives des spectateurs de l’époque, mais aussi des
musiques réalisées avec des instruments d’époque
, et des sons de
maniement et de choc des armes
, en addition du
brouhaha
que l’on peut retrouver dans ce type de situation. Enfin, dans un objectif de fidélité d’interaction, nous voulons intégrer aux interfaces tangibles (
bouclier, glaive en bois
) des
dispositifs vibrants
nous permettant de
restituer les chocs
à l’utilisateur. A l’issue de ces développements, nous voulons
évaluer l’environnement en termes de présence, de fidélité et d’apprentissage
afin de quantifier l’impact des différents éléments ajoutés à la scène sur l’expérience de l’utilisateur [5]. Enfin, on cherchera à
ajouter de nouvelles armaturae
par le biais de nouvelles captures et de nouvelles animations, en prenant soin également de
valider les développements auprès d’historiens spécialistes.
Assignment
Associer biomécanique, réalité mixte et archéologie expérimentale permet de tester des hypothèses sur les techniques de combat en mettant en place des conditions contrôlées, et offre ainsi un regard différent sur les textes antiques et le corpus iconographique dont disposent les chercheurs en histoire ancienne et les archéologues de l'Antiquité, afin d'étudier la pratique de la gladiature dans le contexte socioculturel du monde romain. L'environnement permet également de réaliser les gestes des gladiateurs dans un cadre sûr et contrôlé, propice à l'apprentissage. Faciliter la pratique de la gladiature est une voie prometteuse pour démocratiser le développement de troupes de « sport-spectacle » proposant des spectacles de gladiateurs en conditions réalistes [6]. Enfin, le développement d'un environnement virtuel interactif, immersif et fidèle favorise la diffusion du patrimoine culturel et la muséologie interactive. L'intérêt est ici de proposer de multiples contextes d'interprétation [7] permettant aux visiteurs de découvrir, d'expérimenter et de réfléchir dans un cadre ludique et engageant [8].
Ce sujet de stage vise à développer une nouvelle armatura d'entraînement gladiatorial (le mirmillon, évolution logique et historique du provocator). Cette fois, une attention particulière sera portée à l'exactitude biomécanique des mouvements proposés pour l'entraînement, qui sera également évaluée. Cette armatura sera intégrée à la scène et scénarisée.
[1]
Salvan, S., Maqueda, F., & Pontonnier, C. (2022). Un exemple d'archéologie du geste martial: les guerriers de Paestum. Armes et Guerriers, (S3078), 1-12.
[2]
Pontonnier, C., & Salvan, S. (2020). Biomechanical plausibility of the lucanian fresco tomb proto-gladiators paintings of Paestum: a pilot study. Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 23(sup1), S229-S231.
[3]
Cazuc, E., Salvan, S., Gaugne, R., Gouranton, V., Pontonnier, C. (2025). Gladiator training in XR, 1st IEEE workshop on Archaeology and Cultural Heritage through XR, IEEE VR 2025
[4]
Gaugne, R., Salvan, S., Cazuc, E., Gouranton, V., Pontonnier, C. (2025). Reconstructing Gladiator Combat: A Multisensory Virtual Reality Training Environment, Digital Heritage 2025, The Eurographics Association
[5]
Skarbez, R., Brooks, Jr, F. P., & Whitton, M. C. (2017). A survey of presence and related concepts. ACM computing surveys (CSUR), 50(6), 1-39.
[6]
Limballe, A., Kulpa, R., Verhulst, E., Ledouit, S., & Bennett, S. J. (2024). Virtual reality boxing: impact of gaze-contingent blur on elite boxers performance and gaze behavior. Frontiers in Sports and Active Living, 6, 1430719.
[7]
Gaugne, R., Samaroudi, M., Nicolas, T., Barreau, J-B., Garnier, L., Rodriguez Echavarria, K, Gouranton, V.: Virtual Reality interactions with multiple interpretations of archaeological artefacts. In EG GCH 2018 - 16th EUROGRAPHICS Workshop on Graphics and Cultural Heritage, Nov 2018, Vienna, Austria.
[8]
Gaugne, S. Saint-Auret, P. Duc-Martin, and V. Gouranton. Virtual reality for the preservation and promotion of historical real tennis. In Computer Graphics International Conference 2023, pp. 400–411.
Main activities
Le travail scientifique se décompose en trois phases distinctes :
Capture de mouvement de la nouvelle armatura :
après avoir défini avec l'équipe d'encadrement un protocole expérimental de capture des mouvements propres au combat du mirmillon, le ou la stagiaire réalisera une campagne de capture de mouvement opto-électronique sur des gladiateurs modernes issus des partenaires du projet (Compagnie de la Corneille, Société Acta).
Animation et intégration dans la scène d'entraînement :
en collaboration avec les encadrants et les autres stagiaires, ces captures de mouvement seront traitées pour animer un asset réaliste de mirmillon (voir Figure 1) et intégrées à la scène multisensorielle et scénarisée développée dans le projet. Une attention particulière sera portée à l'animation, qui doit permettre un apprentissage précis des gestes et techniques employés par ces combattants. Des effets d'augmentation (mise en évidence des cibles à viser, correction posturale) seront également intégrés afin de faciliter l'apprentissage des gestes techniques. Cette phase sera évaluée par une pré-expérimentation visant à valider le scénario d'entraînement et l'exactitude biomécanique des mouvements appris.
Évaluation de l'expérience utilisateur :
en collaboration avec les autres participants du projet, une expérimentation impliquant 20 à 30 participants sera menée en juillet 2026 afin d'évaluer l'expérience immersive multisensorielle proposée par la scène en termes de présence, de fidélité et d'apprentissage (notamment biomécanique). Pour mener à bien les différentes expérimentations, le projet s'appuiera sur les deux plateformes rennaises de l'infrastructure de recherche Equipex+ Continuum,
Immermove
et
Immersia
.