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Toutes les méthodes impliquant des sujets humains ont été réalisées conformément aux directives institutionnelles pertinentes et approuvées par le Comité d’éthique pour la protection de la recherche humaine de Shanghai Daji Education Technology Co., Ltd. (Numéro d’approbation : 4500AL0512). Obtenez le consentement éclairé écrit de tous les participants avant toute activité d’étude.
1. Recrutement et présélection des participants
- Recrutez des participants adultes âgés de 18 à 70 ans. Assurez-vous que les participants démontrent une maîtrise suffisante du mandarin pour comprendre les instructions de recherche standardisées.
- Vérifiez que les participants peuvent parcourir l’itinéraire de manière autonome ou avec une assistance à la mobilité de base. Définissez l’assistance à la mobilité de base comme ne nécessitant pas plus qu’une canne de marche standard ou un fauteuil roulant manuel.
- Recrutez les participants à l’aide d’invitations approuvées par le site avec un script verbal standardisé, une préinscription numérique via la plateforme officielle du lieu, ou des annonces publiques imprimées. Limitez le recrutement à un quota d’inscription quotidien de 12 participants/site.
- Excluez les personnes ayant des antécédents de mal des transports sévères causés par la RX ou la RV. Établissez cela à l’aide d’un score court de référence sur le Questionnaire de Susceptibilité au mal des transports dépassant 15.
- Excluez les personnes présentant un vertige diagnostiqué médicalement ou des troubles visuels incontrôlables. Inclure des conditions telles que le strabisme non corrigé.
- Excluez les personnes atteintes de maladies aiguës affectant la sécurité de la participation. Identifiez-les en faisant en faisant durer un rythme cardiaque au repos au-dessus de 100 battements/minute ou en présentant des symptômes respiratoires actifs.
- Excluez les personnes incapables de fournir un consentement éclairé compétent.
- Effectuez un contrôle d’éligibilité dans un espace calme désigné, à l’écart du flux principal des visiteurs. Maintenez le bruit ambiant en dessous de 55 dB.
- Mener le processus de consentement éclairé dans la même zone désignée. Prévoir une surface minimale de 4m 2 par participant.
- Attribuez un code d’identification unique à chaque participant inscrit. Générez cet identifiant à l’aide d’un algorithme alphanumérique pseudo-aléatoire informatisé structuré en SiteCode-Date-Sequence pour éviter la duplication.
- Stockez les coordonnées de suivi de 14 jours sous forme chiffrée. Utilisez les protocoles Advanced Encryption Standard 256 bits sur un serveur local institutionnel protégé par mot de passe.
- Séparez le fichier d’informations de contact du jeu de données analytique principal. Limitez l’accès uniquement au coordinateur d’étude.
2. Planification des sessions et allocation des conditions
- Répartissez aléatoirement les participants en utilisant un blocage stratifié par site afin de maintenir une répartition équilibrée entre le musée intérieur (Site A) et le site patrimonial semi-ouvert (Site B). Exécutez la génération de blocs en utilisant le package blockrand dans le logiciel R avec une graine pseudo-aléatoire fixe pour garantir la reproductibilité computationnelle.
- Mettre en place la dissimulation d’allocation à l’aide d’enveloppes opaques, scellées numérotées séquentiellement. Voir la Figure 1A pour le flux de travail des participants et la Figure 1B pour le calendrier de l’évaluation.
- Divisez les participants en blocs de six pour chaque fenêtre de collecte. Définissez chaque fenêtre de collecte comme une période opérationnelle de 2 heures.
- Rejetez les blocs incomplets qui n’atteignent pas six inscrits dans le délai défini. Redirigez ces individus vers des pilotes de faisabilité.
- Allouer deux participants au groupe de contrôle traditionnel du guide numérique, deux au groupe narratif statique de la RM, et deux au groupe de narration adaptative de la RM.
- Planifiez des séances d’étude pendant les heures d’ouverture habituelles. Évitez les périodes de congestion maximale.
- Définissez les pics de congestion comme les intervalles où les systèmes de surveillance des lieux signalent une densité instantanée de visiteurs dépassant 1,5 personnes/m2 dans les zones désignées de l’itinéraire.
- Programmez les sessions dans les plages horaires de 09h30 à 11h30 et de 14h25 à 16h25.
REMARQUE : Maintenez la cohérence environnementale en garantissant un éclairage ambiant entre 300 et 500 lux et un bruit ambiant inférieur à 55 dB. Maintenez des plans spatiaux dégagés sur toutes les zones de route. Pour les lieux patrimoniaux semi-ouverts ou en plein air, mettez en place un ancrage spatial utilisant des systèmes de navigation par satellite global combinés à des marqueurs optiques physiques pour permettre une illumination environnementale variable.
- Suspendez l’ouverture des nouvelles sessions pendant 30 minutes immédiatement après l’heure de fermeture du lieu.
- Enregistrez les séances substantiellement retardées ou modifiées par une surpopulation anormale en tant que déviations du protocole. Définissez la surpopulation anormale comme des surcharges inattendues de visiteurs qui font dépasser 5 minutes le temps d’habitation des participants dans un seul corridor de transit.

Figure 1. Flux de travail et calendrier d’évaluation pour le protocole d’expérience culturelle à réalité mixte (RM). (A) Flux de travail des participants illustrant les étapes séquentielles depuis l’approche ou la préinscription du visiteur jusqu’au dépistage d’éligibilité, au consentement éclairé, à l’identification de l’étude, à l’évaluation de base, à l’allocation bloquée stratifiée par site, à la mise en œuvre de l’intervention, à l’évaluation immédiatement post-visite (T1), au suivi de 14 jours, à l’évaluation de suivi (T2) et à l’assemblage de l’ensemble de données. (B) Calendrier d’évaluation montrant la collecte des données à trois moments : la référence (T0), la visite immédiate après la visite (T1) et le suivi (T2). Les mesures incluent la familiarité avec le sujet, la motivation des visites, la préparation à l’attention, l’évaluation des connaissances, le questionnaire de présence (PQ), l’échelle d’utilisabilité du système (SUS), l’engagement narratif, l’authenticité perçue, la satisfaction globale, la liste de contrôle des symptômes et les mesures d’expérience de suivi. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
3. Préparation et calibration du dispositif
- Inspectez tous les appareils avant la première session de chaque jour. Vérifiez que le niveau de batterie est supérieur à 80 % et confirmez que l’interface fonctionne sans gel.
- Vérifiez que chaque appareil dispose d’une capacité de stockage locale minimale de 15 Go. Assurez-vous que cette capacité est suffisante pour permettre un rendu spatial haute fidélité des actifs.
REMARQUE : L’étude utilise le Microsoft HoloLens 2 fonctionnant sous Windows Holographic (Version 22H2), avec l’application MR construite sur Unity Engine (Version 2022.3 LTS) et Mixed Reality Toolkit 3. Le contenu narratif spatial est structuré en AssetBundles compilés (.ab) mappés via des scripts de configuration JSON.
- Synchronisez tous les appareils à une horloge d’étude commune en utilisant le protocole Network Time via un serveur local sécurisé. Maintenir une dérive temporelle maximale acceptable de 500 ms entre les appareils.
- Vérifiez la précision de la synchronisation quotidiennement à l’aide d’un script de diagnostic automatisé avant la session. Assurez-vous que la synchronisation permet une intégration fiable des questionnaires, des résumés de sessions et des journaux d’événements.
REMARQUE : Exécutez la synchronisation de l’horloge de l’appareil en utilisant le protocole heure réseau (NTP) via un serveur local sécurisé afin d’assurer un alignement précis des flux de données multimodaux.
- Réglez le volume de sortie audio initiale à une base calibrée de 65 décibels pondérés A. Mesurez ce niveau à l’aide d’un sonomètre standardisé positionné à la distance typique entre l’oreille et le haut-parleur.
- Autoriser le réglage audio manuel uniquement dans la plage calibrée de 55–75 dB. Ajustez en fonction du bruit du lieu et du confort des participants.
- Calibrez l’appareil avec le participant au début physique de la route. Confirmez que le participant peut discerner un texte aérien à 24 points à une distance virtuelle de 1,5 m.
- Confirmez que le participant peut entendre clairement la narration au-dessus d’une base de bruit ambiant de 50 dB. Vérifiez que le participant peut activer au moins une fonction d’interface lors d’un test stationnaire de 30 secondes.
- Redémarrez l’application et tentez de recalibrer si le test initial échoue. On définit la défaillance comme une incapacité à enregistrer des coordonnées continues de suivi oculaire ou un décalage de cartographie spatiale supérieur à 2 s.
- Remplacez le dispositif matériel si l’étalonnage échoue deux fois. Terminez la session et codez-la comme une non-complétion technique si le dispositif de remplacement ne respecte pas non plus ces paramètres de performance.
4. Configuration de l’itinéraire et exploitation du système
- Configurez le système narratif spatial à travers six zones de route désignées : contexte historique, identité des artefacts, logique du processus, signification sociale, réflexion et synthèse narrative.
- Définissez les frontières spatiales de chaque zone à l’aide de géorepérage polygonal. Assurez-vous d’une empreinte physique minimale de 9m 2/zone.
- Maintenir une distance minimale de séparation de 5 m entre les zones adjacentes. Éviter les interférences audiovisuelles entre les zones.
- Mettre en place des protocoles d’ancrage spatial basés sur les conditions environnementales. Utilisez la cartographie en nuage de points pour les environnements intérieurs de musée.
- Utilisez un positionnement cinématique en temps réel combiné à des marqueurs fiduciaux à fort contraste pour les sites archéologiques semi-ouverts. Voir la Figure 2A pour l’architecture du système et la Figure 2B pour la structure de routes à six zones.
REMARQUE : Sélectionnez les zones d’itinéraire pour refléter l’arc narratif du site patrimonial en cartographiant les points de tournant historiques sur des points de repère physiques. Utilisez cette structure pour aligner la progression spatiale avec les principes de l’échafaudage cognitif dans l’éducation muséale.
- Déployez l’intervention interprétative en fonction de l’allocation des participants.
- Fournir un élément texte-image-audio par zone pour la condition de contrôle. Standardiser le contenu pour inclure une description textuelle de 150 mots, une image haute résolution dépassant 1920 × 1080 pixels, et une piste audio de 60 à 90 s encodée à 192 kbps.
- Présentez un ensemble fixe de superpositions et une interaction guidée unique pour la condition narrative statique. Maintenir une séquence interprétative linéaire où le contenu numérique reste constant quel que soit le comportement des participants.
- Exiger que les participants effectuent un geste de pincement aérien sur un point chaud holographique désigné. Déclenchez une rotation continue de 360° de l’artefact virtuel.
REMARQUE : Documentez les caractéristiques qualitatives des objets patrimoniaux aux côtés des données quantitatives. Incluez des descriptions des contraintes environnementales, du contexte culturel et de la conception de l’interface utilisateur pour compléter les indicateurs formels.
- Activez des déclencheurs comportementaux automatisés pour la condition narrative adaptative. Implémenter une architecture logique basée sur des règles utilisant la télémétrie spatiale en temps réel.
- Ajustez le timing des prompts et la densité des indices en utilisant des entrées comportementales déterministes. Évaluer l’inactivité dépassant 45 s ou la déviation spatiale par rapport au centre de suivi.
- Activez un signal audio directionnel si le regard suivant la tête du participant s’écarte de la boîte englobante principale de l’exposition pendant 15 secondes.
- Affichez une invite secondaire de texte flottant si le temps de permanence dépasse 180 s sans activation du point d’intérêt.
- Limitez les demandes système supplémentaires à un maximum de deux par zone et huit par session.
- Surveillez continuellement les performances techniques pour maintenir la latence entre le mouvement et l’affichage inférieure à 120 ms. Mesurez la latence à l’aide du profileur de diagnostic Mixed Reality Toolkit configuré à une fréquence d’échantillonnage de 60 Hz.
- Vérifiez en continu la stabilité du suivi. Exigez une vérification immédiate du personnel si la perte de suivi dépasse 10 secondes.
- Tentez immédiatement la récupération technique lors d’une panne de suivi. Restaurez la fonctionnalité du système dans les 120 secondes.
- Passez le participant à un guide de secours prédéfini si la récupération échoue. Définissez le guide de secours comme une carte interactive bidimensionnelle préchargée sur une tablette avec des récits audio identiques mais sans suivi spatial.
- Mettre fin à la collecte de données en réalité mixte si le suivi ne peut être restauré dans les 120 s. Consultez le Tableau 1 pour les seuils techniques prédéfinis, les règles de repli et les indicateurs de qualité.
Tableau 1 : Seuils techniques prédéfinis, critères d’achèvement, indicateurs de qualité, règles de repli et règles d’arrêt de sécurité. Ce tableau définit les critères opérationnels régissant la préparation des dispositifs, l’étalonnage, les seuils de performance technique, les règles de complétion de zones et de routes, les contraintes de livraison adaptative, l’enregistrement des interventions du personnel, les indicateurs de qualité, les procédures de repli, ainsi que les conditions de surveillance et d’arrêt de sécurité. Chaque élément spécifie la condition requise, l’action correspondante et les notes d’implémentation utilisées pour garantir une exécution standardisée et une reproductibilité à travers les sessions d’étude. Les seuils basés sur le temps sont exprimés en secondes (s) et en millisecondes (ms) lorsque cela est applicable. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.

Figure 2. Architecture système et structure de routes à six zones. (A) Architecture système à trois couches comprenant la couche narrative spatiale (ancrage des zones physiques, correspondance contenu-localisation, logique de transition), la couche d’interface interactive (superpositions visuelles, narration audio, activation de points chauds, prompts adaptatifs, options d’accessibilité) et la couche de mesure (questionnaires, résumés de sessions, enregistrements de zone d’estée, journaux d’événements, surveillance des symptômes). (B) Structure de route en six zones montrant les zones séquentielles : contexte historique, identité d’artefact ou de site, logique du processus ou de la construction, signification sociale ou communautaire, comparaison ou réflexion, et synthèse narrative. Chaque zone comprend un indice d’ancrage, un segment narratif et une composante d’interaction guidée. Veuillez cliquer ici pour voir une version agrandie de cette figurine.
5. Réalisation de la visite et suivi de la sécurité
- Administrez l’évaluation de base (T0) immédiatement après l’arrivée des participants. Collectez des données sur la familiarité avec les sujets culturels, la motivation à visiter, la préparation à l’attention et les connaissances de base.
- Utilisez un questionnaire standardisé de 15 items pour l’évaluation de base. Configurez l’instrument avec des échelles de Likert à 5 points et des requêtes à choix multiples référencées aux critères. Voir le Tableau Supplémentaire 1 pour la batterie complète des instruments.
- Proposez une orientation verbale standardisée de 3 à 5 minutes. Faites le briefing en utilisant un script mot à mot.
- Instruire les participants sur les procédures d’ajustement matériel, les limites physiques des limites et le geste standardisé de levée de la main pour demander l’aide du personnel. Consultez le texte supplémentaire 1 pour l’écriture complète.
- Former tout le personnel administratif avant le déploiement de l’étude. Exiger la réalisation d’un module de formation opérationnelle de deux heures et la réussite d’une évaluation simulée de la compétence de dépannage.
- Suivez en continu la progression des participants à travers les six zones. Enregistrez les événements d’entrée et de sortie des zones.
- Classez une zone comme complétée uniquement si le participant reste dans la zone pendant au moins 30 secondes. Exigez au moins un déclencheur d’événement narratif de contenu.
- Confirmez la fin de la zone à l’aide d’un signal de sortie déclenché par le système. Définissons ce signal comme une intersection de coordonnées spatiales enregistrée lorsque le participant sort de la géorepérage polygonale.
REMARQUE : Le temps minimum de séjour de 30 s assure une exposition suffisante aux stimuli audiovisuels de base sans provoquer de fatigue des visiteurs.
- Consignez toute intervention du personnel dépassant 30 secondes. Maintenez un ratio personnel/participant de 1:3 pendant toutes les sessions.
- Limitez les interventions du personnel à la recalibration matérielle, au dégagement physique des obstacles et au soutien standardisé des sièges. Interdire au personnel de fournir des conseils d’interprétation sur le contenu culturel.
- Surveillez les participants pour détecter la cybermaladie à l’aide d’une liste structurée de cinq éléments : nausées, vertiges, désorientation, maux de tête et fatigue oculaire.
- Administrez la liste de contrôle verbalement au milieu de la transition entre la zone trois et la zone quatre. Exigez une soumission d’auto-évaluation numérique immédiatement après la fin de l’itinéraire.
- Mettez la séance en pause immédiatement si le participant rapporte un score de sévérité des symptômes de 3 ou 4 sur une échelle de 0 à 4.
- Demandez au participant de se reposer assis pendant 5 minutes après une pause de sécurité.
- Interrompez la séance si les symptômes restent supérieurs à 2. Terminez la session si le participant demande l’arrêt.
- Mettez fin à la session si la poursuite de la participation est dangereuse. Définissez les conditions dangereuses comme la perte de stabilité posturale, les trébuchements persistants ou la fréquence cardiaque soutenue dépassant 120 battements/min confirmée par vérification du pouls.
6. Évaluation post-visite et journalisation des données
- Administrez l’évaluation immédiatement post-visite (T1) en dehors du chemin principal des visiteurs immédiatement après l’achèvement de l’itinéraire. Évaluez la présence spatiale, l’utilisabilité, l’engagement narratif et la satisfaction globale.
- Utilisez des instruments adaptés du Igroup Presence Questionnaire (IPQ) et de l’échelle d’utilisabilité du système (SUS). Incorporez des descripteurs spécifiques à l’héritage pour garantir la validité et la fiabilité du bâtiment.
- Appliquer des algorithmes de notation standardisés pour toutes les échelles d’évaluation. Consultez le tableau 2 pour des échelles détaillées complètes, les définitions opérationnelles et les procédures de notation.
- Contactez le participant 14 jours après la visite pour administrer l’évaluation de suivi (T2) des connaissances et de la rétention. Livrez l’évaluation via un lien de sondage numérique chiffré via l’adresse e-mail ou l’appareil mobile enregistré du participant.
- Envoyez un maximum de trois rappels standardisés. Distribuez les rappels de manière égale sur une période de 72 heures.
- Autoriser l’évaluation dans la période des jours 12 à 16.
- Les participants du code sont perdus pour le suivi si aucune réponse complète n’est enregistrée à la fin du jour 16. Gérer les données manquantes en utilisant la suppression par paires.
- Extraire et compiler les données de questionnaires au niveau des participants, les résumés de session, les enregistrements de séjour au niveau de la zone et les journaux d’événements horodatés.
- Excluez les temps de séjour en zone inférieurs à 10 s des résumés d’engagement. Incluez ces données uniquement si les journaux confirment une complétion significative du contenu.
- Définissez la complétion significative du contenu comme l’initiation du récit audio central et au moins un geste d’interaction actif enregistré dans la même zone.
- Rassemblez le jeu de données analytique final en fusionnant tous les flux de données compilés.
- Appliquez un drapeau de qualité d’exposition en utilisant une règle d’inclusion binaire. Attribuez une valeur de 1 si cinq zones ou plus remplissent des critères de complétion valides.
- Attribuer une valeur de 0 si quatre zones ou moins remplissent des critères valides de complétion.
- Excluez les séances signalées comme 0 dans les analyses d’efficacité primaire. Conservez ces séances uniquement pour des analyses de faisabilité et de sécurité.
Tableau 2 : Définitions opérationnelles, règles de notation et calendrier d’évaluation des variables d’étude. Ce tableau résume toutes les variables de l’étude, y compris les covariables avant visite, les résultats primaires et secondaires, les mesures comportementales et les variables de processus. Chaque variable est définie avec son type de mesure, sa plage de notation, ses critères d’interprétation et son moment d’évaluation au niveau de base (T0), immédiatement après la visite (T1) et le suivi (T2). Les mesures basées sur des instruments incluent le questionnaire de présence Igroup (IPQ) et l’échelle d’utilisabilité du système (SUS). Les variables dérivées sont calculées à partir de mesures observées telles que spécifiées. Veuillez cliquer ici pour télécharger ce tableau.