Pourquoi les scientifiques se lancent dans le monde virtuel

Rachael Pells est journaliste scientifique et technologique à Londres.

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Dans le laboratoire virtuel de Stephen Hilton, les étudiants utilisant la réalité virtuelle sont représentés comme des avatars robots ; ici, trois utilisateurs travaillent ensemble pour apprendre à utiliser une imprimante 3D.Crédit : Stephen Hilton

Visiter le laboratoire de Stephen Hilton est une expérience pratique. Aucun laissez-passer, qualification ou blouse de laboratoire n'est requis ici ; les invités sont invités à se promener et à pousser l'équipement, voire à renverser des produits chimiques sur le sol s'ils le souhaitent, sans répercussions. En fait, il l’encourage. « La science devrait être interactive. Il s'agit d'être capable de semer le désordre, de faire des erreurs », explique Hilton en lui tendant une forme 3D qu'il vient de gribouiller dans les airs.

Le laboratoire de Hilton est un laboratoire numérique, expérimenté grâce à des casques de réalité virtuelle (VR), le chaos créé est donc inoffensif. Mais l’environnement reflète l’espace et la conception du laboratoire humide réel qu’il dirige à la School of Pharmacy de l’University College London – où son groupe effectue des recherches sur la chimie synthétique, y compris la découverte de médicaments – bien qu’avec des couleurs plus vives et quelques ajouts surnaturels.

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Le concept de réalité virtuelle existe depuis les années 1960, mais les perceptions persistantes selon lesquelles cette technologie serait à la mode – un jouet aux graphismes maladroits – sont dépassées depuis longtemps1. Au cours des deux dernières années, accélérées par la pandémie de COVID-19 et en partie grâce à la baisse du coût des casques, de plus en plus de chercheurs ont exploré les utilisations et les avantages potentiels de l'intégration de la réalité étendue (XR) dans leur travail, notamment la réalité virtuelle, la réalité augmentée. technologies de réalité (RA) et de réalité mixte.

Des marques telles que Oculus Rift et HoloLens de Microsoft ont rendu la réalité virtuelle populaire grâce aux jeux ; Aujourd'hui, Hilton et d'autres chercheurs déploient les mêmes outils pour surveiller les expériences, collaborer avec des partenaires de recherche internationaux et mener des programmes de formation immersifs pour les étudiants et les collègues.

Hilton utilise le casque Oculus Quest 2 (maintenant vendu sous le nom de Meta Quest 2) car son coût est relativement faible (environ 300 £, soit 380 $ US) et lui permet d'avoir plusieurs casques en déplacement en même temps. Le logiciel fonctionne également sur un PC, permettant une interaction PC-casque ainsi que des combinaisons PC-PC ou casque-casque. Son laboratoire virtuel a été construit à l'aide du logiciel de conception 3D Unreal Engine du développeur américain Epic Games et fonctionne sur un serveur local pour les utilisateurs uniques, passant à un serveur basé sur le cloud pour les programmes multijoueurs et de connectivité vocale.

Pendant la pandémie, les membres du laboratoire de Hilton ont eu du mal à mener des réunions productives avec des partenaires de recherche en Allemagne et aux États-Unis en utilisant uniquement des appels vidéo. « À cette époque, les programmes commerciaux existants étaient coûteux – entre 20 000 et 70 000 £ – et ne s'adaptaient pas à nos besoins, nous avons donc dû repartir de zéro », explique Hilton. Désormais, son laboratoire virtuel comprend une salle de réunion de 20 places ; dans le vrai laboratoire, le même espace est une humble armoire de rangement.

Trois assistants IA sont disponibles pour guider les chercheurs dans le laboratoire virtuel du chimiste Stephen Hilton, qui correspond à la configuration de son laboratoire réel.Crédit : Stephen Hilton

De nos jours, il utilise l'environnement VR principalement pour former des étudiants, qui peuvent s'entraîner à réaliser des expériences ou effectuer des devoirs accessibles via un ordinateur portable ou via des casques VR à la maison et sur le campus. Trois assistants IA – des personnages caricaturaux grandeur nature ressemblant à des humains qui réagissent lorsque les utilisateurs leur parlent – ​​sont disponibles pour offrir leur aide. Chaque assistant a un rôle et une histoire dédiés et s'appuie sur une base de connaissances programmée ainsi que sur le grand modèle de langage d'intelligence artificielle ChatGPT pour guider les utilisateurs dans l'espace virtuel et répondre aux questions sur la sécurité, l'inventaire et les stocks. Les clients privés, qui comprennent des entreprises et des instituts de recherche, doivent payer une redevance, ce qui leur rapporte de l'argent pour les futurs projets de laboratoire. Mais l'équipe de Hilton utilise également l'environnement VR à des fins éducatives, en accueillant des visites de groupes d'écoles secondaires et de collaborateurs de nombreux pays du Sud.