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IMMERSION ET SENTIMENT DE PRÉSENCE:
Le sentiment de présence et d’immersion sont deux concepts qui intéressent de plus en plus de chercheurs en réalité virtuelle. La capacité de propension de la personne à se sentir «enveloppée» ou «présente» dans un environnement virtuel semble être nécessaire, particulièrement en psychologie, afin d’offrir des services thérapeutiques de qualité par l’entremise de la réalité virtuelle.
 
DÉFINITIONS:

L'immersion

L’immersion, qu’elle soit de nature physique ou psychologique, permet l’introduction chez la personne de la croyance qu’elle a quitté le monde réel et qu’elle est maintenant « présente » dans l’environnement virtuel.

Il existe deux écoles de pensées concernant la signification du concept «d’immersion» dans un environnement virtuel. Witmer et Singer (1998) définissent l’immersion comme un état psychologique caractérisé par la perception d’être ou de se sentir «enveloppé par», «inclus dans» et «en interaction avec» un environnement offrant une continuité de divers stimuli et d’expériences. Ils suggèrent que les facteurs affectant l’immersion incluent : (1) l’isolation de l’environnement physique; (2) la perception de se sentir inclus dans l’environnement virtuel; (3) l’état «naturel» des interactions et de la perception de contrôle ainsi que; (4) la perception de mouvement dans un environnement virtuel. Ces chercheurs ajoutent que les environnements virtuels permettant l’apparition d’un plus grand sentiment d’immersion produiront aussi un plus grand sentiment de présence.

D’une autre perspective, d’autres chercheurs ont suggéré que l’immersion serait plutôt reliée à la technologie utilisée permettant de fournir un «input» sensoriel multimodal à l’utilisateur (Bystrom, Barfield, & Hendrix, 1999; Draper, Kaber, & Usher, 1998; Slater & Wilbur, 1997). Par exemple, Slater et Wilbur (1997) définissent l’immersion comme étant la mesure dans laquelle un système informatique capable d’offrir des illusions de réalité étant à la fois : (1) inclusive, (2) vastes, (3) environnantes et (4) vives. Selon eux, l’inclusion survient dans la mesure où la réalité physique est coupée complètement. L’aspect vaste des illusions de la réalité en réalité virtuelle indique l’adaptation et la stimulation d’une série de modalités sensorielles. L’aspect environnant signifie jusqu’à quel point l’environnement virtuel est panoramique plutôt que limité à un champ de vision étroit. La vivacité de l’environnement virtuel représente la résolution et la fidélité des stimuli pour chaque modalité et elle est concernée par la richesse, le contenu d’information et la qualité du système virtuel. Slater et Wilbur (1997) suggèrent aussi que l’immersion peut être une description objective et quantifiable de ce que le système offre à l’utilisateur. Basé sur ces descripteurs, ils caractérisent l’immersion comme principalement déterminée dans la mesure où le système et sa présentation sont capables de reproduire la sensation physiologique du monde réel à l’intérieur de l’environnement virtuel avec lequel la personne interagit. Slater (1999) critique donc l’approche de Witmer et Singer, suggérant qu’elle confonde les propriétés objectives et physiques de l’environnement virtuel avec des aspects subjectifs et des expériences de la présence.

Indépendamment de la définition de l’immersion dans le contexte des environnements virtuels, la présence semble être modérée par des facteurs autant externes qu’internes à l’individu. Pour maximiser un degré élevé de présence, il faut considérer autant l’immersion expérientielle que technologique. En d’autres mots, la personne doit être suffisamment immergée par l’environnement virtuel pour permettre l’apparition d’un sentiment psychologique de présence. Toutefois, si l’utilisateur devient distrait ou reste en contact avec le monde extérieur, la sensation de présence risque de ne jamais surgir ou de ne pas se développer fortement (Sadowski & Stanney, 2002).

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La présence

La notion de présence est considérée centrale en réalité virtuelle. La présence est traditionnellement définit par la perception psychologique d’être « là », à l’intérieur de l’environnement virtuel et dans lequel la personne est immergée. Les chercheurs s’entendent sur cette définition malgré que chacun ajoute des nuances quelque peu différentes à celle-ci (van der Straaten & Schuemie, 2000).

Par exemple, Barfield et Hendrix (1995) distinguent la présence virtuelle de la présence dans le monde physique dans la mesure où la personne croit qu’elle se trouve dans un endroit différent de celui qu’elle se trouve physiquement lorsqu’elle expérimente une simulation générée par ordinateur. De leur côté, Sheridan (1992) et Zelter (1992) décrivent la présence comme le sentiment d’être ailleurs que dans l’endroit physique où se trouve l’utilisateur. Sheridan définit deux types de présence, soit la présence virtuelle et la téléprésence pour distinguer la présence en réalité virtuelle et la présence dans les téléopérations (télérobotique). L’idée de Sheridan s’est développée et la présence est perçue comme un sentiment d’être transporté dans un endroit synthétique ou créé par ordinateur et par des systèmes variés (Sheridan, 1996).

Witmer et Singer (1998) ont aussi adhéré à la conception de présence de Sheridan où la présence est perçue comme le sentiment d’être transporté dans un environnement synthétique. Leur définition de ce concept est une expérience subjective d’être dans un endroit ou un environnement, même si la personne se trouve physiquement dans un autre environnement. Singer et Witmer (1997) décrivent aussi la présence comme étant un flux perceptuel qui demande la présence de l’attention directe de l’individu. Ils suggèrent que la présence soit basée sur l’interaction entre les stimulations sensorielles, environnementales et les tendances internes de la personne. La perception psychologique de présence dans un environnement virtuel est perçue principalement comme le sous-produit des propriétés d’immersion et d’implication de l’environnement virtuel. Ainsi, la présence dans un environnement virtuel dépend du degré d’attention de l’utilisateur qui se déplace de l’environnement physique à l’environnement virtuel.

Kim et Biocca (1997) de leur côté suggèrent que la présence est, fondamentalement, le produit de deux facteurs : (1) « l’arrivée » ou le sentiment d’être « là » dans l’environnement virtuel, et (2) le « départ » ou le sentiment de ne pas être « là » dans l’environnement physique. Selon ces chercheurs, « l’arrivée » (ou l’implication dans l’environnement virtuel) survient lorsqu’une personne concentre son énergie et son attention sur les stimuli et les événements se produisant dans l’environnement virtuel, permettant ainsi l’augmentation du degré d’implication et du degré de présence. Par ailleurs, le « départ » de l’environnement physique peut être vécu par l’utilisateur lorsqu’il ne porte plus attention à la technologie et à l’environnement physique qui l’entoure. Ainsi celui-ci aura l’impression de visiter un environnement virtuel au lieu de simplement regarder dans une image dans un écran.

Lombart et Ditton (1997) ont tenté d’offrir une autre explication du concept de présence. Les auteurs ont définit la présence comme l’illusion perceptuelle de la non-médiation. Lombart (2000) explique de manière plus approfondie la présence comme étant un état psychologique ou une perception subjective dans laquelle, même si l’expérience est générée par la technologie, une partie ou la totalité de la perception individuelle échoue à reconnaître le rôle de la technologie lors de l’expérience.

Zahorik & Jenison (1998) proposent une vision alternative à ce concept en suggérant que la présence est ressentie lorsque la réponse de l’environnement par rapport aux actions de l’utilisateur est équivalente à la réponse offerte dans le monde réel, dans lequel nos systèmes perceptuels ont évolués.

O’Brien, Büscher, Rodden, et Trevor (1998), de leur côté, perçoivent le sentiment de présence comme une extension du réel dans le monde virtuel plutôt qu’une « coupure » de la présence du monde réel. Ils ajoutent l’importance des activités quotidiennes ou des événements dans le monde réel versus celles dans l’environnement virtuel et que les compétences d’orientation, de mouvements et d’interaction de l’utilisateur sont transposées dans le monde virtuel.

Schubert, Friedman, et Regenbrecht (1999b) proposent une interprétation de la présence en tant que « présence concrétisée » (« embodied presence »). Ils suggèrent que l’état de présence est le résultat de représentations mentales des actions possibles dans le monde réel. La présence se développerait donc par la représentation que l’utilisateur se fait des mouvements corporels en lien avec les actions possibles dans l’environnement virtuel. Ils perçoivent donc cette représentation mentale en tant que résultat d’une interprétation active de l’environnement virtuel, comprenant deux composantes : (1) l’attention directe sur l’environnement virtuel et la répression de l’environnement physique et (2) la représentation mentale de l’espace à l’extérieur de l’environnement virtuel dans lequel le corps peut être déplacé.

Heeter (1992) suggère pour mieux comprendre le construit de présence l’utilité de différencier les types de présence pouvant être vécus dans un environnement virtuel. Toutefois, le degré de présence varie beaucoup d’une personne à l’autre. Ce concept demeure sujet à clarification et nécessite d’être étudié plus à fond :

  1. Présence environnementale : La présence environnementale représente jusqu’à quel point l’environnement virtuel réagit en fonction de la personne lors de l’immersion virtuelle et de ses réactions par rapport à ses actions.
  2. Présence sociale : La présence sociale existe seulement si plusieurs personnes coexistent dans le même environnement virtuel. La présence des autres personnes offre des preuves additionnelles que l’environnement «existe» vraiment et le participant aura plus tendance à ressentir un degré élevé de présence. Ces personnes peuvent aussi être représentées par des avatars.
  3. Présence personnelle : La présence personnelle correspond au sentiment d’être dans l’environnement virtuel, ainsi qu’aux raisons invoquées par l’individu pour expliquer le phénomène.

Malgré les nombreuses discussions concernant le concept de présence, l’utilité même de ce construit est parfois remis en question (Stanney, Mourant, & Kennedy, 1998). Certains semblent confondre les concepts de présence et d’immersion en tant qu’état psychologique tandis que d’autres les distinguent et considèrent l’immersion comme un produit du système virtuel utilisé. Une théorie englobant l’ensemble des caractéristiques contribuant au sentiment de présence et d’immersion serait nécessaire. Plusieurs recherches doivent donc permettre l’évolution de ce concept pour les domaines où celui-ci est pertinent.

MODULATEURS DE LA PRÉSENCE:


Comme mentionné plutôt, il existe plusieurs variables internes et externes qui influencent ces formes de présence (voir Tableau 1). Ainsi, autant les variables reliées au système qu’à l’individu semblent influencer le degré de présence vécu dans un environnement virtuel (Stanney et al., 1998). Voici sept facteurs qui semblent influencer le degré de présence :

1- Facilité de l’interaction : Les individus ayant de la difficulté, soit à naviguer à travers l’environnement virtuel ou d’interagir avec celui-ci lorsqu’ils effectuent une tâche, auront plus tendance à percevoir l’environnement comme n’étant pas naturel ou ils risquent de ressentir moins de présence. Billinhurst et Weghorst (1995) ont tenté de manipuler ce facteur dans leur étude et ils ont trouvé une influence significative entre la facilité de l’interaction des utilisateurs et l’augmentation de sentiment de présence.

2- Contrôle de l’utilisateur : Witmer et Singer (1994) suggèrent qu’un plus grand degré de contrôle chez l’utilisateur vis à vis ses actions dans l’environnement virtuel influence le degré de présence. Ils expliquent que l’immédiateté de la réponse, de la correspondance entre les actions initiées par l’utilisateur et l’aspect naturel du mode d’interaction stimulent ce facteur de contrôle chez l’utilisateur. Sheridan (1992) suggère que le contrôle de l’utilisateur sur la relation avec les capteurs de déplacement et l’environnement (p. ex. l’habileté de modifier un de point de vue) et leur habileté à modifier les caractéristiques physiques de l’environnement virtuel sont deux principes déterminants du sentiment de présence. Welch, Blackmon, Liu, Mellers et Stark (1996) ont trouvé que le facteur relié à l’interaction (versus l’observation passive) a particulièrement de l’influence positive sur le degré de présence perçu.

3- Réalisme de l’image : Witmer et Singer (1998) suggèrent que la présence devrait augmenter avec le degré de réalisme des images dans l’environnement virtuel. Le réalisme de l’image dans ce contexte, est reliée à la connexion, la continuité, la consistance et la signification reliées aux stimuli perceptifs présentés dans l’environnement virtuel. Welch et al. (1996) ont trouvé une influence positive, toutefois limitée, entre le réalisme de l’image et la présence. Wilson, Nichols et Haldane (1997) ont déterminé que les répliques détaillées et réalistes sont positivement reliées à la présence. Snow et Williges (1998) ont conclu que la résolution dans l’appareil visuel et la texture des images de l’environnement virtuel, représentant paramètres significatifs, ont moins d’influence que les autres facteurs (p. ex. champs de vision, suivi des déplacements de la tête). D’autres modalités perceptuelles (sons, toucher, odeurs) peuvent aussi contribuer à la présence, mais les recherches dans ces domaines progressent lentement.

4- Durée de l’exposition : Les données préliminaires de Stanney (2000) indiquent que la présence n’est pas rehaussée par des expositions prolongées. Cette étude indique que l’environnement virtuel lui-même semble promouvoir un haut niveau de présence (ou non) à l’intérieur des 15 premières minutes d’exposition. Il semblerait raisonnable, toutefois, d’anticiper qu’une plus longue durée augmenterait la présence puisqu’une plus longue immersion rehausse d’autres facteurs exerçant un effet sur le niveau de présence. Ces facteurs comprennent la familiarité avec la tâche à faire dans l’environnement virtuel, le niveau d’adaptation sensorielle et les discordances des stimulations sensori-motrices présentées dans l’environnement virtuel. Si l’exposition virtuelle prolongée résulte en une augmentation de cybermalaises, la présence peut être négativement affectée. Witmer et Singer (1998) rapportent des données combinées de quatre expériences ayant démontré une corrélation négative entre la présence et les cybermalaises. Ces auteurs suggèrent que les cybermalaises déconcentrent ou dévient l’attention de l’environnement virtuel pour se concentrer sur les malaises internes, ce qui diminue l’implication et réduit le sentiment de présence. Stanney et al. (1998) observent aussi que le degré de cybermalaises et de présence ressenti sont corrélés avec un troisième facteur (p. ex. vection) où le changement dans un initie des changements dans l’autre, mais seulement via le troisième facteur intervenant. Indépendamment de la relation entre eux, en respect avec les facteurs qui influencent le sentiment de présence, les cybermalaises représentent l’un des facteurs les plus nuisibles. Malgré que la présence est importante en réalité virtuelle, la durée de l’exposition doit minimiser le plus possible l’intensité des cybermalaises.

5- Facteurs sociaux : La présence d’autres individus (humains ou avatars) contribue au sentiment subjectif de présence. Si d’autres individus dans un environnement virtuel reconnaissent la présence de l’utilisateur dans l’environnement virtuel, cela offre plus de preuves à ce dernier qu’il « existe » dans cet environnement. La présence sociale peut résulter de la communication verbale ou gestuelle et des interactions de l’utilisateur avec les autres ou à partir de la confirmation que les autres reconnaissent leur propre existence dans l’environnement.

6- Facteurs internes à l’individu : Slater et Usoh (1993b) décrivent les facteurs internes comme étant les différences individuelles et comment l’individu gère cognitivement l’information fournie par l’expérience virtuelle.

Slater et Usoh (1993b) suggèrent que l’expérience subjective est encodée en terme de trois principaux systèmes de représentation : les systèmes visuel, auditif et kinesthésique. Ces auteurs prétendent que les gens ont naturellement une tendance à favoriser un système plus qu’un autre selon le contexte donné. Le système visuel inclut les images externes ainsi que les images mentales internes mémorisées ou construites. Le système auditif inclut le principe en lien avec les sons, incluant le système auditif relié au dialogue interne (se parler à soi-même). Le système kinesthésique inclue les sensations tactiles causées par les forces extérieures agissant sur le corps et les réponses émotionnelles par rapport à ces sensations. Dans une autre étude (Usoh, Catena, Arman, & Slater, 2000), ces chercheurs ont mesuré la présence dans un environnement physique versus un environnement virtuel où les participants ont rapporté autant de présence en réalité que dans l’environnement virtuel.

L’étude de Slater et Usoh (1993b) suggèrent que les « visuels » rapportent plus de présence que les « auditifs » ou les « kinesthésiques ». De plus, les personnes ayant une plus grande tendance à traiter l’information de la première personne (« je ») ressentent plus de présence que ceux qui traitent l’information à la deuxième ou troisième personne. Ils suggèrent aussi que la plus grande proportion d’affirmations visuelles et de références utilisées lorsque l’environnement virtuel est décrit (p. ex. « regarder » ou « voir ») permettra une plus tendance à ressentir un haut niveau de présence. Pour les environnements comprenant des avatars, le toucher permet de rapporter un plus haut taux de présence. Pour les environnements sans avatars, les références kinesthésiques sont inversement corrélées à la présence. Il faut toutefois lire ces données avec précautions, car ces résultats dérivent d’une étude avec un environnement virtuel qui stimulait principalement le système visuel, avec seulement un peu de sons associés et aucune stimulation kinesthésique. Il faut surtout retenir qu’il semble important de considérer les caractéristiques des individus qui utiliseront l’environnement virtuel. Le type de caractéristiques demeure controversé et nécessite encore beaucoup de recherches.

7- Facteurs du système : Slater et Usoh (1993b) décrivent les facteurs du système comme étant les facteurs externes. Ces facteurs externes sont reliés à comment le système reproduit bien le monde réel, comment l’information est présentée à l’utilisateur et comment celui-ci interagit avec l’environnement virtuel. Les facteurs externes sont déterminés entièrement par l’équipement et les logiciels qui créent et animent l’environnement virtuel. Ils suggèrent aussi que les facteurs externes peuvent influencer le niveau de présence par des composantes telles que la qualité, la résolution de l’information présentée aux organes sensorielles de l’utilisateur de manière à ce qu’elles rappellent le moins possible à l’usager le fait que l’expérience est virtuelle. L’environnement devrait permettre à l’utilisateur d’interagir avec les objets ou les autres acteurs et à réagir en fonction de ses actions. Ces chercheurs suggèrent aussi que la représentation du participant aurait avantage à inclure un corps virtuel étant similaire à sa silhouette et pouvant répondre aux mouvements du participant.

Dans une étude sur les facteurs reliés au système virtuel, Hendrix et Barfield (1996a) ont trouvé que l’addition de la fonction stéréoscopique influence positivement le réalisme spatial pendant interaction et le niveau de présence ressenti.

Ces facteurs n’influencent pas la présence de façon équivalente. Il a été suggéré que plus il y a de modalités sensorielles de stimulées, plus la présence devrait augmenter. Sadowski (1999) a trouvé aussi une corrélation positive entre la stimulation olfactive et la présence et la performance, particulièrement celles demandant un rappel ou une reconnaissance dans l’environnement virtuel.

Gibson (1979) utilise le concept d’affordance pour décrire l’implication des différences individuelles. Plus précisément, il décrit l’affordance en tant que possibilités ou d’opportunités que l’environnement offre ou permet aux humains et animaux. Sa théorie de l’affordance suggère que la perception, non seulement sert et contrôle ce qu’il faut faire ou ne pas faire (comportements), mais aussi qu’elle en dépend (van der Straaten & Schuemie, 2000). Le système offre à l’utilisateur un ensemble de stimuli et chaque individu les interprètes et y réagit à sa façon en fonction de ses caractéristiques personnelles. Ce concept insiste donc expressément sur le rôle de l’interprétation différente que fait chaque individu des stimuli proposés.

Malgré les nombreuses discussions concernant le concept de présence, l’utilité même de ce construit est parfois remis en question (Stanney et al. 1998). Stanney et al. (1998) suggèrent que la présence pourrait être intimement reliée à certains attributs de l’environnement virtuel, tels que l’interactivité et l’implication, qui semblent être des composantes vitales dans la création d’un environnement virtuel croyable sinon « réaliste ». Pour certaines recherches, le défi peut être de déterminer comment améliorer l’efficacité et la qualité de l’expérience virtuelle plutôt que s’efforcer à se rendre à la réponse ultime concernant le concept de présence. Toutefois, le sentiment de présence dans les environnements virtuels, particulièrement dans l’industrie du divertissement, va sans doute continuer à tenir compte de la présence en tant qu’attribut désirable pour attirer les consommateurs de jeux.

Tableau 1. Facteurs qui influencent le degré de présence

Propriétés
Explication
Facilité de l'interaction
Offre des interactions semblables permettant à la personne de s'orienter, de traverser et interagir avec l'EV*.
Des interaction pauvrement créées risquent de faire dévier l’attention sur le mouvement/mécanique de l’équipement au lieu que sur l'expérience virtuelle.
Contrôle de l'utilisateur
Permet l'immédiateté de la réponse, la correspondance des actions initiées par l'utilisateur et l’aspect naturel du mode de contrôle.
Les retards, la discordance entre les actions initiées par l’utilisateur versus leur représentation par le système et l'aspect non-naturel du contrôle offert par le système nuisent à l’engagement dans l'EV.
Réalisme de l'image
Permet la continuité, consistance, la connexion et la présence significative des stimuli présentés.
Les « designs » pauvres ou mal exposés dans le champ de vision risque de nuire à l’engagement dans l'EV.
Durée de l'exposition
Offrir assez de temps d'exposition permet la familiarisation avec la tâche à effectuer et avec l'EV et permet une meilleure adaptation sensorielle.
Éviter l'exposition prolongée non nécessaire pouvant créer des cybermalaises.
Facteurs sociaux
Offrir l'opportunité d’interagir et de communiquer avec les autres avatars verbalement ou gestuellement permet aux autres avatars de reconnaître la présence de l'utilisateur dans l'EV et à l'utilisateur d'avoir plus de preuves qu'il « existe » dans l'EV.
Si la présence d'un individu dans l’EV n’est pas reconnue par les autres avatars, cela peut nuire à la perception que l'utilisateur « existe » dans l'EV.
Facteurs internes
Identifier les caractéristiques des individus qui favorisent la présence.
Les différences individuelles peuvent rendre le système virtuel différemment efficace.
Facteurs reliés au système
Suivre les déplacements de la tête, offrir un champ de vision large, des sons, un appareil stéréoscopique, des interactions multimodales, de l'équipement dont l'ergonome et des logiciels qui créent et animent l'EV facilitent la présence.
Un système pauvre risque la dégradation de l'expérience chez l’utilisateur. Note : Ceci ne demande pas un réalisme parfait, mais plutôt que le l’EV même doit être bien développé.

* EV = environnement virtuel

RÉFÉRENCES:

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