Interaction and game design

Team's Directory

Head of Team

• Stéphanie Mader (Maître de conférences)

Permanent

• Isabelle Ballet (Professeur associé)
• Axel Buendia (Professeur Cnam)
• Pierre Cubaud (Professeur des Universités)
• Jérôme Dupire (Maître de conférences HDR)
• Antonin Fourneau (Professeur associé)
• Viviane Gal (Ingénieur)
• Stéphanie Mader (Maître de conférences)
• Stéphane Natkin (Professeur émérite)
• Xavier Rétaux (Professeur associé)
• Eulalie Verhulst (Maître de conférences)

Non Permanent

• Isabelle Barbet (Membre associé)
• Justin Debloos (Attaché temporaire enseignement/recherche)
• Noemie Kempa (Doctorant)
• Guillaume Levieux (Membre associé)
• Elise Lincker (Doctorant)
• Léa Pacini (Doctorant)
• Eloise Tassin (Doctorant)
• Guillaume Tiger (Membre associé)

Former members

• Leticia Andlauer (Post-doctorant)
• Raphael Bailly (Doctorant)
• Tristan-Gael Bara (Doctorant)
• Sophie Bemelmans (Stagiaire)
• Tifanie Bouchara (Maître de conférences)
• Antoine Bourachot (Post-doctorant)
• Thomas Constant (Post-doctorant)
• Fatma Elleuch (Doctorant)
• Cécile le Prado (Professeur associé)
• Julian Moreira (Doctorant)
• Thomas Muller (Doctorant)
• Yujiro Okuya (Post-doctorant)
• William Rao Fernandes (Doctorant)
• Uliana Stefanova (Stagiaire)
• Chloé Vigneau (Doctorant)
• Simon Wellenreiter (Stagiaire)

Communications

Softwares and patents

PhD & HDR

Ongoing projects

Past projects

• Project: ILJ 2021 - Funder:

  • Full name: Interactivité pour Lire et Jouer 2021
  • Duration: January 2021 - December 2021
  • Description:

• Project: ISID 2021 - Funder:

  • Full name: Ingénierie des systèmes d'information et de décision 2021
  • Duration: January 2020 - December 2021
  • Description:

• Project: HumaNum - Funder:

  • Full name: Nouvelles méthodes informatiques pour les Humanités numériques
  • Duration: January 2021 - December 2021
  • Description: L’objectif de ce projet exploratoire est d’afficher ces travaux et compétences, actuellement dispersés, sous une étiquette “Humanités numériques”, et de mener un double travail de clarification interne et de communication externe pour identifier le potentiel de cette étiquette comme axe de recherche stable et pérenne. Comment caractériser les problématiques informatiques pertinentes pour participer à une recherche interdisciplinaire équilibrée en humanités numériques ? Le projet exploratoire se place dans une perspective de recherche informatique inspirée par des problématiques SHS. Il s’agit d’identifier ce qui, dans une démarche SHS, suscite une innovation méthodologique en informatique et mène à une recherche véritablement interdisciplinaire, encourageant une réflexion épistémologique croisée (par opposition à la simple mise au point d’outils). Quelles sont les méthodes de l’autre pour produire de la connaissance, comment mes propres méthodes peuvent-elles enrichir celles de l’autre et réciproquement.

• Project: Jeux pervasifs adaptables - Funder:

  • Full name: Conception et développement de jeux pervasifs adaptables avec prise en compte des états émotionnels des joueurs
  • Duration: January 2021 - December 2021
  • Description: Le profil du joueur, y compris ses émotions, impacte la conception des jeux. Afin de proposer une meilleure expérience aux joueurs et de proposer un jeu particularisé, le jeu doit être adaptable en fonction du contexte global du joueur. Le projet vise dans une approche holistique qui combine à la fois l’individu et ses émotions, et, les influences de l’entourage qui va du bâtiment lui-même à l’atmosphère que dégage le lieu. . Il s’agit en premier lieu d’élaborer un modèle conceptuel du jeu pervasif adaptable basé sur les émotions. La deuxième étape sera de développer une approche d’ingénierie situationnelle du Système d’Information pour ces jeux. L’approche doit être appliquée au domaine des jeux pervasifs mais rester en même temps assez générique pour pouvoir être par la suite étendue aux autres domaines (par exemple, aux jeux dans le contexte médical ou d’apprentissage). La dernière étape sera consacrée à la mise en place de la plateforme correspondante.

• Project: Apprentissage pour le jeu vidéo - Funder:

  • Full name: Apprentissage par renforcement et diversité pour le jeu vidéo
  • Duration: January 2021 - December 2021
  • Description: L'apprentissage par renforcement (RL) a récemment abattu de nombreuses barrières en création d'intelligences artificielles (IA) pour le jeu vidéo. Il est désormais possible d'apprendre à des agents autonomes à jouer à des jeux de complexité variable, allant des classiques Atari (casse-briques, Space Invader) à des jeux de tir en environnement ouvert, en construisant des stratégies haut niveau y compris à partir de stimuli bas niveau (visuels, par exemple). Cependant, la recherche actuelle en RL se concentre sur l'optimalité, c'est-à-dire produire des agents maximisant leur score et jouant parfaitement. Cette approche n'est pas satisfaisante lorsque l'on cherche à utiliser ces agents virtuels comme adversaires d'un ou d'une joueuse. La curiosité est un des aspects les plus importants de la motivation du joueur. Pour être maintenue, il est nécessaire de le confronter à un défi qui se renouvelle par la narration, par l'environnement mais aussi par le comportement et les stratégies à adopter face à des adversaires variés. L'objectif de ce projet est de concevoir des algorithmes de RL produisant des agents aux stratégies diversifiés, même si celles-ci sont sous-optimales, afin de générer une expérience de jeu plus variée. Nous nous proposons d'une part de quantifier mathématiquement cette notion de diversité comportementale des agents virtuels et d'autre part d'intégrer cette diversité dans l'exploration de l'espace des comportements des algorithmes de RL.

• Project: FUI UNITED VR - Funder:

  • Full name: FUI UNITED VR
  • Duration: May 2018 - June 2022
  • Description: """Le projet United VR vise à développer des outils de conception et de gestion de contenus de jeux vidéo VR, afin que les salles d'arcades VR puissent proposer des jeux où les joueurs sont répartis sur plusieurs sites. Dans ce projet collaboratif industriel, le CEDRIC est en charge de 2 lots concernant, d'une part la conception d'algorithmes de génération automatique de niveaux adaptés au niveau des joueurs pour inclure dans un outil auteur, et d'autre part, l'amélioration de l'expérience utilisateur par une meilleure gestion multi-sensorielle du contenu et une meilleure immersion. """

• Project: DIM RFSI TETRIS - Funder:

  • Full name: DIM RFSI n°2020-06 TETRIS
  • Duration: March 2020 - December 2023
  • Description: Dans Tetris-20, notre objectif est d’étudier le potentiel rhétorique des jeux vidéo au sujet des pandémies et de mettre au point une méthodologie d’évaluation expérimentale pour les jeux portant volontairement un discours (jeux persuasifs). En effet, si les discours portés par les jeux vidéo sont régulièrement théorisés et analysés, leur impact est par contre rarement évalué expérimentalement. Ceci peut s’expliquer par la nature transdisciplinaire que nécessite cette évaluation et par l’absence d’outils techniques et méthodologiques adaptés. Nous nous intéressons particulièrement à la rhétorique procédurale qui émerge des règles du jeu et des actions effectuées par les joueuses sans nécessairement être explicitée par des textes. Dans ce projet, nous proposons de développer des outils techniques et méthodologiques visant l’évaluation de la réception des jeux vidéo persuasifs. Comme terrain d’évaluation, nous utiliserons des jeux vidéo persuasifs existants et des variantes du jeu vidéo Tetris. Conçues par nos soins, ces variantes traiteront de la société durant les pandémies en termes de probabilités et risques (taux de reproduction, sensibilité des tests, risques de transmission, essais cliniques, responsabilité individuelle et collective). Cette recherche s’inscrit en continuité de notre travail de 2019 sur les liens entre aléatoire et rhétorique dans les jeux vidéo. Nous avons développé trois variantes de Tetris modifiant le randomizer pour questionner des notions de justice et distribution. Nous avons identifié des problématiques inhérentes à la rhétorique procédurale, en particulier celle qui impacte les joueuses lorsqu’elles comprennent par elles-mêmes le fonctionnement du système et réévaluent leur expérience de jeu en rapport à ces nouvelles informations. Dans ces cas, il est difficile de découvrir si le joueur a eu ce déclic, quand il a eu lieu et ce qui en a été retiré, sans déclencher par mégarde ce déclic via les questions. Notre objectif est d’explorer s’il est possible de détecter automatiquement via un système d’analyse de traces un tel déclic chez la joueuse, et le cas échéant quand, et dans quelles conditions de jeu. Ceci faciliterait le déploiement d’expérimentations quantitatives et le traitement des données associées. Pour approfondir notre compréhension des mécaniques de la rhétorique procédurale, et éviter des biais d'interprétation des résultats, des études d’usages, de réception et des signes sont nécessaires pour construire nos outils. Comme les cadres épistémologiques de l’informatique, du game design, de la sociologie et de la sémiologie sont très différents, nous expliciterons dans notre méthodologie comment articuler et mettre en commun les activités de recherche et résultats de ces disciplines. Chercheuses impliquées : CNAM - CEDRIC : Stéphanie Mader, Leticia Andlauer Université Paris Sorbonne Nord - Laboratoire Experice : Vinciane Zabban Université Sorbonne Nouvelle, laboratoire CIM : Fanny Georges

• Project: SURICOG - Funder:

  • Full name: SURICOG
  • Duration: June 2016 - December 2017
  • Description:

• Project: DIM RFSI no 2018-11 CGV - Funder:

  • Full name: DIM RFSI no 2018-11 CGV
  • Duration: January 2019 - October 2019
  • Description: DIM-RFSI CGV : Chien Guide Virtuel Diminuer l’exclusion et l’isolement des personnes en situation de handicap est un enjeu sociétal pour lequel les jeux vidéo, par leur aspect communautaire, est une opportunité. L’industrie du jeu vidéo s’empare actuellement de ce sujet mais des verrous majeurs existent encore pour rendre accessibles les jeux vidéos d’actions en 3D aux publics malvoyants et aveugles (207000 malvoyants profonds et 61000 aveugles complets en France). En effet, des propositions de sonification (ex. radars et balises sonores) ont été faites pour remplacer les informations visuelles par des informations sonores [Atkinson2006, Csapo2015]. Mais ces systèmes nécessitent un travail supplémentaire des développeurs, s’intègrent difficilement dans la diégèse du jeu et ne sont compatibles qu’avec certains types de jeux (ex. jeux de rythme [Yuan2008], jeux de courses [Smith2018]). A l’opposé, les jeux vidéo d’action en 3D (JV3D) sont de plus en plus complexes (mondes ouverts, coopération stratégique entre partenaires) à tel point qu’il n’est plus possible de restituer aux joueurs toutes les informations par cette seule modalité sonore. Nous proposons donc de changer de paradigme d’adaptation en développant un système d’assistance fondé sur une intelligence artificielle. Cette technologie permet d’assister le joueur sur trois aspects majeurs : les déplacements, la planification des tâches (stratégie) et leur réalisation (interactions avec l’environnement). Cette solution s'intégrera dans la diégèse du jeu, sous la forme d’un chien guide virtuel (CGV), inspiré des chiens compagnons aujourd’hui présents dans les jeux vidéo. Dans le cadre de ce financement DIM-RFSI 2018, nous avons produit un état de l’art des jeux accessibles aux aveugles, une étude sociologique des pratiques ludiques des aveugles, un design de fonctionnement pour la solution du chien guide virtuel, ainsi qu’un prototype “proof-of-concept” du chien guide virtuel développé dans le moteur de jeux vidéo Unity. Chercheur.se.s impliqué.e.s : CNAM - CEDRIC : Stéphanie Mader, Jérôme Dupire, Tifanie Bouchara, Isabelle Barbet Université Paris XIII - Laboratoire Experice : Vincent Berry, Vinciane Zabban

• Project: KIWI Ubisoft - Funder:

  • Full name: KIWI
  • Duration: January 2018 - December 2021
  • Description:

• Project: DIM RFSI no 2019-03 AudioRV-NSU - Funder:

  • Full name: DIM RFSI no 2019-03 AUDIO-RV
  • Duration: April 2021 - October 2022
  • Description: DIM RFSI AudioRV-NSU 2019-2021 : """Des programmes de réalité virtuelle (RV) ont déjà montré leur potentiel pour la réhabilitation de nombreux syndromes. Toutefois, ces programmes s’appuient peu sur la modalité auditive pourtant essentielle à la compréhension de l’espace qui nous entoure et à l’immersion en environnement virtuel. La recherche proposée ici s’inscrit dans l’objectif à plus long terme de concevoir un programme de réhabilitation, s’appuyant sur la localisation sonore en RV, pour les patients souffrant, suite à un accident vasculaire cérébral, d’un syndrome appelé négligence spatiale unilatérale et qui se traduit par des difficultés de prise en compte de l’espace. Des travaux préliminaires nous ont permis de développer un entraînement à la localisation sonore en RV et de valider qu’il améliore la localisation sonore de personnes saines. Cette année de financement nous permettra d’une part de valider l’hypothèse que ce programme est également fonctionnel auprès de patients et qu’il pourrait donc servir d’outil de réhabilitation ; et d’autre part d’implémenter une version plus évoluée de ce programme d’entraînement à la localisation sonore, en vue de renforcer à terme l’apport de ce programme de réhabilitation. Par ailleurs, les résultats obtenus pourront également être étendus et permettre une plus large et une meilleure utilisation de l’audio 3D dans les applications de réalité virtuelle. Ce travail pluridisciplinaire à l'intersection entre informatique et neuropsychologie sera réalisé en collaboration entre 2 laboratoires franciliens, le CEDRIC et le VAC, et en partenariat avec des services de médecine physique et de réadaptation d’hôpitaux franciliens."""

• Project: DIM RFSI AudioXR4TSA - Funder:

  • Full name: DIM RFSI n°2020-01 MATERIEL
  • Duration: March 2019 - December 2023
  • Description: """Ce projet DIM-RFSI s’inscrit dans un travail de recherche mené conjointement par le CNAM-CEDRIC et le LIMSI-CNRS et s’adosserait au projet doctoral de Valentin Bauer initié en 2019 (ED STIC Paris Saclay). Durant cette première année de recherche, nous avons menés des entretiens auprès de 34 praticiens de l’autisme [13], ce qui nous a permis de déterminer que des expériences multi-sensorielles et immersives en réalité augmentée pouvaient solutionner deux axes encore pas ou très peu abordés par les technologies d’assistance et de réhabilitation de l’autisme : (1) favoriser le bien être d’enfants avec TSA en termes de relaxation et disponibilité ; (2) assister les thérapies à l’hypersensibilité auditive, à la fois en termes d’évaluation et de réhabilitation. Pour l’axe (1), nous avons déjà conçu un premier prototype en réalité augmentée type see-through (un casque de réalité virtuelle équipé de caméras pour capter l’environnement réel) qu’il nous reste à évaluer auprès d’une cohorte d’enfants atteints de TSA sévères. Il s'agit également d’aborder l’axe 2 pour lequel nous proposons de développer et de tester auprès des utilisateurs cibles au sein d’un établissement de santé dédié : a) un outil pour l’évaluation et la détermination des seuils d’acceptabilité des stimuli gênants pour l’individu ; b) un outil de thérapie par exposition à l’un ou plusieurs de ces stimuli. Ces outils s’appuieront sur des techniques de guidage attentionnel, déjà expérimenté pour la présentation de vidéos [9], en détournant l’attention des utilisateurs atteints de TSA vers d’autres modalités sensorielles pendant qu’ils s’habituent progressivement aux stimuli qui les perturbent."""

• Project: MATHADOR 2 - Funder:

  • Full name: MATHADOR 2
  • Duration: September 2016 - December 2021
  • Description:

• Project: SNCF UCO - Funder:

  • Full name: Collaboration SNCF UCO
  • Duration: April 2021 - December 2022
  • Description:

• Project: ANR DSTRESS - Funder:

  • Full name: ANR DSTRESS
  • Duration: January 2021 - January 2023
  • Description: Dstress est un projet dont l'objectif consiste à détecter PTSD chez les soldats des forces spéciales à l'aide d'un environnement virtuel en VR + un gilet de captation physiologique. L'environnement est concu pour être assez transparent pour une personne sans PTSD, mais susciter de réactions de stress chez une personne souffrant de PTSD. Le CNAM intervient au travers du CEDRIC / ILJ pour la conception de l'environnement virtuel, et le laboratoire GBCM du cnam pour la partie analyse stat / détection. Les autres partenaires sont une startup, MyReve, avec une spécialiste des thérapies de réhabilitation en VR, l'Institut de Recherche Biomédical des Armees, Emissive en partenaire industriel pour la production de l'environnement VR, et le LIP PC2S pour la partie physio.

• Project: DJ-PAEEJ 2022 - Funder:

  • Full name: conception et Développement des Jeux Pervasifs Adaptables avec la prise en compte des Etats Emotionnels des Joueurs
  • Duration: January 2022 - December 2022
  • Description: Le projet vise à prendre en considération les états émotionnels des utilisateurs en temps réel pour mieux adapter leurs environnements, leurs interactions... En particulier dans ce projet, ceci est appliqué en milieu pervasif.

• Project: RL-JEU 2022 - Funder:

  • Full name: Apprentissage par renforcement et diversité pour le jeu vidéo
  • Duration: January 2022 - December 2022
  • Description: L'objectif de ce projet est de concevoir des algorithmes d'apprentissage par renforcement produisant des agents aux stratégies diversifiés, même si celles-ci sont sous-optimales, afin de générer une expérience de jeu plus variée. Nous nous proposons d'une part de quantifier mathématiquement cette notion de diversité comportementale des agents virtuels et d'autre part d'intégrer cette diversité dans l'exploration de l'espace des comportements des algorithmes de RL dans des environnements de jeux.

• Project: ILJ 2022 - Funder:

  • Full name: Soutien équipe ILJ 2022
  • Duration: January 2022 - December 2022
  • Description:

• Project: Dotation ILJ 2023 - Funder:

  • Full name: Dotation ILJ 2023
  • Duration: January 2023 - December 2023
  • Description:

• Project: Collaboration Natural Pad - Funder:

  • Full name: Collaboration Natural Pad Odin DIOT
  • Duration: October 2021 - February 2022
  • Description:

• Project: EFRAN DYSAPP - Funder:

  • Full name: EFRAN DYSAPP
  • Duration: January 2017 - June 2022
  • Description: Convention de reversement dans le cadre de l'AAP EFRAN projet "DYSAPP"