Culture du bâti virtuelle I

Durée : Août 2025 – juillet 2026
Statut : Terminé
Niveau de formation : Degré secondaire II – Formation professionnelle / Degré secondaire II – Maturité professionnelle
Thème : Réalité mixte
Mots-clés : Réalité mixte; Culture du bâti; Avatars IA; Apprentissage immersif; Formation professionnelle

Contexte initial

De nombreux apprenant·e·s ne rencontrent le patrimoine culturel que sous une forme abstraite : à travers des textes, des images et des contenus théoriques. Cela rend difficile la compréhension des liens entre histoire, architecture, société et identité. Les formes classiques de transmission restent largement limitées à un apprentissage réceptif.

Pour les dessinateurs et dessinatrices CFC, orientation architecture, un obstacle propre au métier s’y ajoute : le passage entre la représentation bidimensionnelle et l’espace tridimensionnel. Les œuvres majeures qui permettent d’illustrer des principes comme l’espace fluide, la matérialité ou la séparation entre structure porteuse et enveloppe ne se trouvent pas à Thoune. Des excursions pour des classes entières ne sont pas réalisables pour des raisons de temps et de coût. Parallèlement, les dispositifs de réalité mixte sont désormais financièrement accessibles aux écoles, et l’IA générative permet des dialogues vocaux en temps réel. Ces deux technologies font l’objet de nombreuses discussions, mais sont rarement utilisées de manière didactiquement réfléchie. Souvent, on en reste à l’effet : les apprenant·e·s se déplacent dans un modèle 3D sans que cela devienne une tâche d’apprentissage.

C’est là qu’intervient le projet. La culture du bâti ne doit pas seulement être transmise comme patrimoine construit, mais être vécue comme expression de l’identité sociale, avec des approches interdisciplinaires en histoire, politique, éthique et éducation aux médias.

La question directrice est la suivante : comment transformer une expérience spatiale immersive en un processus d’apprentissage structuré comprenant une tâche, une activation et un retour ?

Objectifs

1. Rendre la culture du bâti historique accessible en immersion : un modèle 3D à l’échelle, fonctionnant sur MetaQuest3, destiné à l’enseignement.
2. Passer d’un apprentissage réceptif à un apprentissage fondé sur la recherche, l’action et la réflexion, grâce à des tâches d’apprentissage dans l’espace plutôt qu’à une simple visite.
3. Expérimenter des avatars IA comme partenaires de dialogue qui répondent aux questions sur l’architecture, l’histoire et la société.
4. Ouvrir des approches interdisciplinaires (histoire, politique, éthique, éducation aux médias) et encourager un usage critique de l’IA.
5. Documenter et partager ouvertement le modèle, les ressources et le processus de production.

Mise en œuvre

Conception (août–octobre 2025) : Examen des applications MR/VR existantes (Erleb-AR, Edu 3D Viewer, ArchiVR, Unity) et décision de construire un modèle propre pour atteindre la profondeur d’interaction souhaitée. Le bâtiment choisi est le pavillon de Barcelone de Mies van der Rohe : il permet de montrer les questions fondamentales de la construction moderne dans un espace restreint et peut être interprété politiquement comme la représentation d’un État à une exposition universelle.

Développement (novembre 2025–février 2026) : Construction du modèle 3D et préparation pour la réalité mixte selon le processus modèle 3D – GLB (gltf-transform) – Unity – MetaQuest3. En parallèle, un avatar IA en forme de papillon a été créé ; il répond dans un dialogue oral via le modèle vocal en temps réel gpt-realtime-2. Certains éléments de construction ont été rendus interactifs afin de pouvoir être sélectionnés et nommés dans le casque. Intégration technique dans Unity avec un soutien externe (afca ag).

Expérimentation (mars–mai 2026) : Essais pilotes en classe. Les séquences d’apprentissage suivent le principe TAFEL de Tribelhorn : transparence de l’objectif d’apprentissage, activation par une tâche dans l’espace, feedback de l’avatar, évaluation, intégration dans un scénario d’apprentissage.

Analyse et diffusion (juin–juillet 2026) : Préparation des résultats, partage via la plateforme dip, BeLEARN et les réseaux pédagogiques.

Résultats

• Un modèle 3D complet et à l’échelle du pavillon de Barcelone sur MetaQuest3. Le bâtiment est projeté en réalité mixte dans l’espace réel de la classe.
• Un avatar IA parlant avec dialogue vocal en temps réel (gpt-realtime-2), qui répond aux questions des apprenant·e·s sur l’architecture, la construction, l’histoire et le contexte social.
• Des séquences d’apprentissage éprouvées selon le principe TAFEL, dans lesquelles certains éléments de construction sont sélectionnés, nommés et analysés.
• Un processus de production documenté et reproductible, du fichier 3D au casque en passant par GLB et Unity. Il est transférable à d’autres bâtiments et a permis à un projet ultérieur de s’appuyer sur les acquis sans duplication du travail.

Retours des essais pilotes

Les apprenant·e·s ont participé nettement plus activement que dans l’enseignement conventionnel sur le même sujet. Il a notamment été observé que les relations spatiales – disposition des murs, succession des espaces, rapport entre poteau et dalle de toiture – étaient comprises plus rapidement et décrites avec leurs propres mots.

Enseignements en matière d’éducation aux médias

Un résultat non prévu concerne l’éducation aux médias : le dialogue avec l’avatar a donné l’occasion d’aborder en classe la fiabilité des informations fournies par l’IA. Les apprenant·e·s ont confronté les affirmations de l’avatar à la littérature spécialisée et ont ainsi identifié les limites des systèmes génératifs.

Utilisation possible dans d’autres écoles

Tous les éléments sont transférables.

• Le modèle 3D est partagé ouvertement au format GLB via le dépôt BeLEARN et peut être utilisé dans Edu 3D Viewer.
• Le processus de production (modèle 3D – GLB – Unity – MetaQuest3) est documenté et n’est pas lié à ce bâtiment.
• Les écoles peuvent préparer leurs propres objets, par exemple des bâtiments régionaux ou des pièces issues d’autres domaines professionnels.
• Les séquences d’apprentissage selon le principe TAFEL sont conçues indépendamment des disciplines et conviennent à l’histoire, à la création, à la politique, à l’éthique et à l’éducation aux médias, au secondaire I comme au secondaire II.

Conditions requises

Des casques de réalité mixte et l’accès à un modèle vocal en temps réel sont nécessaires pour bénéficier de l’ensemble des fonctionnalités.

Prochaines étapes

Le projet se poursuit dans le cadre de dipFund II sous le titre « Culture du bâti virtuelle II – vivre les MINT dans l’espace » (août 2026 – juillet 2027).

Transfert aux disciplines MINT : L’approche est transférée aux disciplines MINT : dans la Farnsworth House, trois avatars IA guident les apprenant·e·s à travers les mathématiques et les proportions, la lumière et la chaleur ainsi que la statique et les forces.

Systématisation du parcours d’apprentissage : La systématisation reste à réaliser : les différentes séquences d’apprentissage doivent être réunies en un parcours continu, doté d’un nom, et publiées ouvertement.

École participante