Psychologie cognitive appliquée à l’expérience utilisateur dans les jeux vidéo

Cet article a été initialement publié par Springer en février 2016 dans le cadre de la Encyclopédie de l’infographie et des jeux . Article  reproduit ici avec leur autorisation. 

Définition

L’expérience utilisateur (UX) comprend les perceptions et les interactions d’une personne avec un produit ou un logiciel (comme un jeu vidéo) ainsi que la satisfaction et les émotions suscitées par cette interaction. Globalement, UX fait référence à une discipline globale axée sur l’évaluation et l’amélioration de l’expérience des utilisateurs d’un produit ou d’un logiciel en développement.

La psychologie cognitive est une discipline dédiée à la compréhension de l’esprit humain via des processus mentaux tels que la résolution de problèmes, le langage, la perception, l’attention et la mémoire.

introduction

Le designer Donald Norman a popularisé la notion d’expérience utilisateur (UX) dans les années 1990 (Norman et al., 1995). Originaire des domaines des facteurs humains et de l’interaction homme-machine, l’UX en tant que discipline intègre les connaissances et les méthodologies des sciences du comportement – y compris la psychologie cognitive – pour évaluer la facilité d’utilisation et les émotions suscitées par un produit ou un système. Les studios de jeux vidéo se tournent de plus en plus vers cette discipline relativement nouvelle pour s’assurer que les jeux qu’ils développent offrent une expérience captivante aux joueurs ciblés. L’inclusion de considérations UX dans le processus de conception permet d’économiser plutôt que de coûter de l’argent à un studio, car elle permet un développement de jeux plus réussi, contrairement à certaines idées fausses (voir Hodent, 2015). Selon la conceptrice de jeux Tracy Fullerton, concevoir un jeu, c’est créer une « combinaison insaisissable de défi, de compétition et d’interaction que les joueurs appellent simplement « amusant » » (Fullerton, 2014, p. XIX). Cependant, aucune définition objective du plaisir n’a émergé, ni aucun paramètre détaillé pour l’atteindre. L’UX offre un cadre pour s’assurer que l’expérience visée est celle ressentie au final par le public cible. Les représentants UX utilisent des lignes directrices (heuristiques) et des méthodologies (recherche d’utilisateurs) pour anticiper et évaluer la façon dont les utilisateurs finaux interagissent avec un jeu, un logiciel ou un service spécifique et les émotions suscitées par cette interaction.

Tenir compte de l’esprit du joueur

L’expérience utilisateur des jeux vidéo se passe dans l’esprit du joueur (voir Schell, 2008). Une perspective importante lors de l’examen de l’UX des jeux vidéo est que les concepteurs de jeux et les joueurs finaux peuvent invoquer différents modèles mentaux. Norman a décrit des modèles mentaux dans son livre fondateur The Design of Everyday Things (Norman, 1988). Selon Norman, un système (comme un jeu vidéo) est conçu et mis en œuvre sur la base du modèle mental du concepteur de ce que le système devrait impliquer et comment il devrait fonctionner. Les joueurs développent ensuite leur propre modèle mental de la façon dont ils pensent que le jeu fonctionne à travers leurs interactions avec lui, compte tenu de leurs connaissances et attentes antérieures. L’objectif principal de l’UX est de s’assurer que les utilisateurs expérimentent le jeu (l’image système) de la manière dont les développeurs du jeu l’avaient prévu, à travers la perception du jeu par les joueurs et leur interaction avec celui-ci. Les développeurs doivent ajuster la vision du jeu en développement pour se conformer aux limitations du système (par exemple, la plate-forme, les performances) et aux limitations des ressources de production du jeu (par exemple, la chronologie, la main-d’œuvre). De même, les développeurs doivent respecter les capacités et les limites de l’esprit humain pour offrir une expérience convaincante aux joueurs. Jouer à un jeu vidéo est une expérience d’apprentissage, de la découverte du jeu à la maîtrise de ses subtilités. Les informations que le cerveau traite proviennent d’entrées perçues qui ont ensuite un impact sur la mémoire d’un sujet. La qualité du traitement – et in fine la qualité de la rétention – dépend fortement des ressources attentionnelles mises en œuvre, elles-mêmes dépendantes des émotions et de la motivation ressenties par les joueurs. Ainsi, pour améliorer l’expérience des joueurs, les développeurs de jeux vidéo doivent prendre en compte les limitations de perception, de mémoire et d’attention du cerveau , ainsi que les émotions et la motivation ressenties par les joueurs.

la perception

La perception implique tous les processus mentaux qui nous permettent de ressentir notre environnement et d’en construire nos propres représentations mentales. Ainsi, ces processus sont ascendants allant de la sensation à la cognition (accès à la sémantique) et aussi descendants où la cognition (c’est-à-dire les connaissances antérieures, les attentes) a un impact sur les sensations. Par exemple, l’icône de sauvegarde (généralement symbolisée par une disquette) n’a probablement aucun sens pour les jeunes enfants qui n’ont pas de représentation mentale de cet objet, jusqu’à ce qu’ils apprennent ce qu’elle symbolise lorsqu’ils utilisent un ordinateur. Cet exemple illustre que la perception est subjective. Elle varie en fonction du contexte dans lequel l’apport est présenté et de ses connaissances antérieures ou de ses attentes. Par conséquent, les joueurs ou les utilisateurs de la technologie peuvent comprendre un élément spécifique différemment de ce que le concepteur avait prévu. Pour s’assurer que les menus du jeu, les signes et les commentaires seront compris tels qu’ils ont été conçus, il est important de les évaluer avec les utilisateurs finaux lors de tests d’utilisabilité au cours desquels, par exemple, un échantillon d’utilisateurs cibles sont présentés avec des icônes et ils doivent expliquer ce que les icônes ressemblent et dénotent. Idéalement, la forme (forme) d’une icône doit informer correctement les joueurs sur sa fonction (ce qu’elle fait ou comment interagir avec elle).

Les signes dans un jeu vidéo font référence à tous les indices perceptibles qui incitent le joueur à exécuter une action spécifique ou informent le joueur d’un état du système. Par exemple, un point d’exclamation jaune au-dessus d’un personnage non-joueur (PNJ) encourage le joueur à interagir avec ce PNJ. D’autres signes, comme une barre verte ou des cœurs rouges, peuvent informer le joueur d’un état du système, comme la santé de l’avatar. Le retour de jeu est la réaction du système à l’action du joueur. Par exemple, un avatar peut s’animer lorsque le joueur utilise la manette ou les touches WASD. Un autre exemple est le nombre de munitions qui s’épuise lorsque le joueur tire. Dans l’ensemble, toutes les interactions possibles devraient être accompagnées de signes et de commentaires. Ces signes et commentaires, ainsi que l’interface utilisateur dans son ensemble, doivent être perceptibles et fournir suffisamment de clarté pour aider le joueur à comprendre les mécanismes du jeu. Les principes de Gestalt fournissent des lignes directrices utiles qui devraient aider les concepteurs à organiser l’interface de jeu d’une manière qui sera correctement comprise par les joueurs (voir Johnson, 2010, pour des exemples de conception de logiciels). Les principes de la Gestalt expliquent comment l’esprit humain perçoit et organise l’environnement (Wertheimer, 1923). Par exemple, la loi Gestalt de proximité décrit comment des éléments proches les uns des autres sont interprétés comme appartenant au même groupe. Lorsque l’on considère l’affichage tête haute (HUD) d’un jeu, l’affichage des icônes et des symboles représentant des fonctionnalités qui sont liées les unes à côté des autres édicte cette loi. Ainsi, c’est ce que les joueurs finaux perçoivent et comprennent subjectivement de l’interface de jeu qui compte, pas la réalité de ce que les développeurs et les concepteurs ont mis en œuvre.

Mémoire

La mémoire nous permet d’encoder, de stocker et de récupérer des informations et a été considérée comme composée de la mémoire sensorielle, de la mémoire de travail et de la mémoire à long terme (Atkinson et Shiffrin, 1971 ; Baddeley, 1986). La mémoire sensorielle fait partie de la perception et conserve les informations sensorielles pendant une très courte période de temps (comme une fraction de seconde) sans qu’elles soient consciemment traitées. Par exemple, la persistance de la vision (par exemple, les images fugaces) reflète la mémoire sensorielle, ce qui nous permet de percevoir un affichage de 24 images par seconde comme une animation ininterrompue. La mémoire de travail est un composant à court terme qui permet le stockage temporaire (par exemple quelques minutes) et la manipulation d’une quantité très limitée d’informations nouvelles ou déjà stockées. Ce système maintient une représentation mentale active nécessaire pour effectuer une tâche. Par exemple, effectuer un calcul mental consiste à garder des nombres actifs dans la mémoire de travail tout en les manipulant. La mémoire de travail nécessite des ressources attentionnelles importantes (voir la description de l’attention ci-dessous) et est donc très limitée en durée et en capacité. En fait, l’apprentissage peut être entravé et entraîner une charge cognitive lorsque les limites de la mémoire de travail sont dépassées (Sweller, 1994). La mémoire à long terme est une composante de plusieurs systèmes qui nous permet de stocker des connaissances sur des événements et des compétences (savoir-faire). La mémoire à long terme n’a pas de limites connues et est considérée comme stockant potentiellement des informations indéfiniment bien que l’oubli soit possible.

En 1885, le psychologue Hermann Ebbinghaus a illustré avec la courbe d’oubli comment la rétention de la mémoire décline de façon exponentielle avec le temps (Ebbinghaus, 1885). La rétention d’informations, surtout si elles ne sont pas émotionnellement engageantes ou significatives, peut être très fragile. Certaines variables ont un impact sur la force et la qualité de l’encodage et du stockage des informations, telles que le niveau de traitement (plus le processus est approfondi, meilleure est la rétention) et le nombre de répétitions dans le temps. Non seulement le cerveau est sujet aux trous de mémoire, mais il peut aussi déformer les souvenirs. En raison de ces limitations, les développeurs ne peuvent pas trop compter sur la mémoire des joueurs. Même si certaines informations ont été encodées via des didacticiels lors de la partie d’intégration du jeu, elles vont probablement s’estomper avec le temps à moins d’être utilisées régulièrement. C’est pourquoi il est généralement de bon ton de réduire au minimum les informations dont les joueurs doivent se souvenir pour apprécier le jeu (c’est-à-dire les mécanismes, les commandes, les objectifs) et de faire des rappels fréquents, d’autant plus que de longs délais peuvent s’écouler entre deux sessions de jeu. Il est également important de hiérarchiser les informations que les acteurs doivent apprendre et de répartir l’apprentissage dans le temps. Enfin, la force de rétention peut être augmentée si les joueurs peuvent apprendre en faisant (voir Lesgold, 2001) dans un contexte significatif – au lieu de lire d’abord des textes de didacticiel et ensuite de faire. Par conséquent, il est préférable de placer les joueurs dans une situation où ils doivent exécuter une nouvelle action pour accomplir un objectif immédiat. Par exemple, placer un coffre au-delà d’un trou est un moyen significatif et actif d’enseigner aux joueurs les mécanismes de saut et de pillage.

Attention

Nos sens sont continuellement assaillis par de multiples apports de notre environnement. L’attention implique d’allouer plus de ressources cognitives pour traiter les entrées sélectionnées tandis que les autres seront ignorées (attention sélective). Les ressources attentionnelles du cerveau étant très limitées, nous ne traitons pas méthodiquement toutes les informations disponibles de l’environnement. Au lieu de cela, l’attention fonctionne comme un projecteur, concentrant les ressources pour traiter et conserver des éléments particuliers et négligeant les autres intrants. Par exemple, lors d’un cocktail bruyant et bondé, on peut prêter attention à une conversation spécifique mais ne peut pas traiter toutes les autres conversations à portée d’oreille ; ceux-ci sont supprimés de l’attention consciente. Seul un événement attirant l’attention – tel qu’un son fort soudain ou un flash lumineux – peut alors détourner l’attention de l’information actuelle à laquelle il assiste. Lorsque l’attention est partagée, par exemple lors d’une conduite en ayant une conversion au téléphone, cela demande plus de charge cognitive pour traiter les différentes informations, entraînant donc plus de fatigue et d’erreurs. En fait, le cerveau ne peut généralement pas effectuer plusieurs tâches efficacement ; une tâche ou les deux sont exécutées moins efficacement, à moins qu’au moins une des tâches ne soit très simple ou automatique (comme mâcher de la gomme en lisant). De même, plus une tâche spécifique est exigeante en termes de charge cognitive (ex : calcul mental complexe) moins un sujet peut allouer un effort mental pour accomplir une autre tâche, même simple (comme appuyer sur un bouton quand un feu rouge s’éteint ; cf. Kahneman, 1973). Par la suite, plus on accorde d’attention à une tâche ou à une information, mieux elle sera retenue, donc apprise, comme vu dans la section Mémoire ci-dessus. Ainsi, il est essentiel d’attirer l’attention des joueurs sur les éléments qu’ils doivent apprendre. Étant donné que tous nos processus mentaux utilisent les mêmes ressources attentionnelles limitées, les développeurs doivent faire attention à la charge cognitive que le jeu exige du joueur, en particulier lors de l’intégration d’un jeu vidéo, lorsque les joueurs ont beaucoup de nouvelles informations à traiter.

Lorsque des éléments ne sont pas surveillés, ils ne sont probablement pas perçus du tout, dans un phénomène appelé cécité inattentionnelle (Mack et Rock, 1998). Ce phénomène a été mieux illustré dans l’expérience bien connue du « gorille » (Simons et Chabris, 1999) où les sujets devaient regarder une vidéo dans laquelle deux équipes de personnes se déplaçaient et se passaient des ballons de basket. Une équipe portait des chemises noires et l’autre équipe des chemises blanches. Les sujets ont été invités à compter les passes de basket-ball effectuées par les joueurs de l’équipe blanche uniquement. Au milieu de la vidéo, une personne vêtue d’un costume de gorille noir est entrée dans la scène, s’est arrêtée, puis a quitté la scène. Les résultats ont montré que la plupart des sujets, portant leur attention sur le comptage des passes de basket-ball de l’équipe blanche, ont manqué le gorille bien qu’il soit assez important dans la scène. Cette étude explique pourquoi les joueurs, lorsqu’ils sont concentrés sur une tâche, peuvent rester aveugles à toute autre information véhiculée en même temps. Par exemple, si des informations textuelles du didacticiel sur le mécanisme de santé sont affichées pendant que les joueurs vivent leur premier combat, ils ne traiteront probablement pas ou ne percevront même pas ces informations car toute leur attention est concentrée sur la survie de leur première rencontre avec un ennemi. Il est donc préférable d’éviter d’afficher des informations importantes lorsque les joueurs dirigent leur attention vers une autre tâche.

Émotion et Motivation

Selon Norman (2005), « le côté émotionnel du design peut être plus critique pour le succès d’un produit que ses éléments pratiques » (p.5). L’aspect émotionnel dans les jeux vidéo est souvent abordé à travers l’esthétique, la musique ou la narration. Cependant, un aspect important de la conception de jeux émotionnels doit également être pris en compte : la « sensation de jeu ». Le concepteur de jeux Steve Swink (2009) décrit la sensation de jeu comme incluant « des sentiments de maîtrise et de maladresse, et la sensation tactile d’interagir avec des objets virtuels » (p.10). La prise en compte de la sensation de jeu implique de concevoir avec soin la caméra, les commandes et les personnages. Par exemple, si la caméra du jeu a un champ de vision (FOV) très étroit, cela peut donner aux joueurs un sentiment de claustrophobie, ce qui serait inapproprié pour un jeu d’exploration paisible. Cela pourrait cependant convenir à un jeu de survie d’horreur, selon les intentions de conception du jeu.

La motivation des joueurs est une autre variable importante à prendre en compte lors du développement d’un jeu. Selon Przybylski et al. (2010) « les effets d’attrait et de bien-être des jeux vidéo sont basés sur leur potentiel à satisfaire les besoins psychologiques de base » (p. 154). Par conséquent, un jeu qui satisfait les besoins psychologiques de base en matière de compétence, d’autonomie et d’appartenance (cf. Deci et Ryan, 1985) sera plus susceptible d’être engageant. La compétence implique le sentiment de maîtrise et le sentiment de progression des joueurs vers des objectifs clairs (c’est-à-dire que la série Legend of Zelda de Nintendo nécessite une maîtrise croissante pour progresser dans le jeu). L’autonomie englobe le fait d’offrir des choix significatifs aux joueurs et des opportunités d’expression personnelle (c’est-à-dire que Minecraft de Mojang permet au joueur d’expérimenter l’environnement de jeu de manière créative). La parenté implique principalement le besoin de se sentir connecté aux autres. La relation dans les jeux est souvent abordée par des fonctionnalités multijoueurs permettant aux joueurs d’interagir les uns avec les autres en temps réel ou de manière asynchrone, via des objectifs coopératifs ou compétitifs. Une motivation soutenue et une connexion émotionnelle ont toutes deux un impact sur le plaisir d’un jeu. Ces composantes ont également un impact sur l’expérience d’apprentissage et la qualité de la rétention de l’information.

Ergonomie et Gameflow, les deux composantes de l’expérience utilisateur dans les jeux vidéo

Pour garantir une bonne expérience utilisateur de jeu vidéo, il est important de prendre en compte sa convivialité et son déroulement de jeu . Rendre un logiciel – comme un jeu vidéo – utilisable signifie « prêter attention aux limites humaines de la mémoire, de la perception et de l’attention ; cela signifie également anticiper les erreurs susceptibles d’être commises et s’y préparer, et travailler avec les attentes et les capacités de ceux qui utiliseront le logiciel » (Isbister et Schaffer, 2008, p. 4). La convivialité consiste à supprimer ou au moins à atténuer toutes les frustrations et la confusion que le joueur pourrait rencontrer en jouant au jeu, si elles ne sont pas prévues par la conception. Des lignes directrices générales – heuristiques – peuvent être utilisées pour atteindre la convivialité. De nombreuses heuristiques d’utilisabilité ont été développées, aussi bien en web (eg Nielsen, 1994) qu’en game design (eg Desurvire et al., 2004 ; Laitinen, 2008). Ces heuristiques tiennent compte des capacités du cerveau humain et des limitations de la perception, de l’attention et de la mémoire décrites précédemment. Le composant gameflow fait référence à la façon dont le jeu vidéo est agréable et engageant. Il prend ses racines dans la notion de flux, décrite par le psychologue Mihaly Csikszentmihalyi comme l’expérience optimale par laquelle « le corps ou l’esprit d’une personne est étiré à ses limites dans un effort volontaire pour accomplir quelque chose de difficile et de valable » (Csikszentmihalyi, 1990, p. 3 ). La composante gameflow propose un ensemble de critères, ou heuristiques, pour améliorer la réponse émotionnelle et la motivation ressentie par les joueurs, dans une adaptation du concept de flux dans les jeux (Chen, 2007 ; Sweetser et Wyeth, 2005). En tenant compte à la fois de l’utilisabilité et de l’heuristique du flux de jeu, un cadre UX peut être développé pour fournir une liste de contrôle utile aux développeurs de jeux (voir Hodent, 2014a, pour un exemple de cadre UX appliqué à la conception de jeux).

 

Conclusion

Pour garantir une expérience utilisateur attrayante et agréable, les développeurs de jeux doivent tenir compte des capacités et des limites humaines en adoptant un cadre UX (Hodent, 2014b). Un tel cadre prend en compte les limites du cerveau humain en matière de perception, d’attention et de mémoire. Il prend également en compte la réponse émotionnelle et la motivation ressenties par les joueurs. Il peut être utilisé lors du développement d’un jeu vidéo comme une liste de contrôle pour s’assurer que les directives d’utilisabilité et de déroulement du jeu sont respectées, augmentant ainsi les chances d’offrir une expérience utilisateur convaincante au public ciblé. Un cadre UX fournit aux développeurs de jeux des conseils utiles pour améliorer la qualité de leur jeu et s’assurer que leur conception prévue est celle vécue par le public cible.

Les références

Atkinson, RC, Shiffrin, RM : Le contrôle de la mémoire à court terme. Scientifique Am. 225, 82-90 (1971)

Baddeley, AD : Mémoire de travail. Oxford University Press, New York (1986)

Chen, J. : Flux dans les jeux (et tout le reste). ACM commun. 50, 31-34 (2007)

Csikszentmihalyi, M. : Flow : La psychologie de l’expérience optimale. Harper Vivace (1990)

Deci, EL, Ryan, RM : Motivation intrinsèque et autodétermination dans le comportement humain. Plénum (1985)

Desurvire, H., Caplan, M., Toth, JA : Utilisation de l’heuristique pour évaluer la jouabilité des jeux. Résumés étendus CHI ’04. ACM, New York, NY, 1509-1512 (2004)

Ebbinghaus, H. : Über das Gedchtnis. Untersuchungen zur experimentellen Psychologie. Duncker & Humblot, Leipzig (1885)

Fullerton, T. : Atelier de conception de jeux : Une approche centrée sur le jeu pour créer des jeux innovants. Presse CRC (2014)

Hodent, C. : Développer des pratiques UX chez Epic Games. Présenté à la Game Developers Conference Europe 2014, Cologne, Allemagne. Extrait de http://www.gdcvault.com/play/1020934/Developing-UX-Practices-at-Epic (2014a)

Hodent, C. : Vers une éducation ludique et utilisable. Dans Blumberg FC (Ed.) Apprendre en jouant : le jeu vidéo dans l’éducation . Oxford University Press, New York (2014b)

Hodent, C. : 5 idées reçues sur l’UX (User Experience) dans les jeux vidéo . Gamasutra  (2015)

Isbister K., Schaffer, N. (Eds.): Game Usability. Elsevier, Burlington (2008)

Johnson, J. : Concevoir avec l’esprit à l’esprit : Guide simple pour comprendre les directives de conception d’interface utilisateur. Elsevier, Burlington (2010)

Kahneman, D. : Attention et effort. Prentice Hall, Englewood Cliffs, New Jersey (1973)

Laitinen, S. : Évaluation par un expert de l’utilisabilité et de la jouabilité. Dans Ibister K, Schaffer N (Eds.) Game Usability. Elsevier, Burlington (2008)

Lesgold, AM : La nature et les méthodes de l’apprentissage par la pratique. Suis Psychol. 56, 964-973 (2001)

Mack, A., Rock, I. : Cécité inattentionnelle. MIT Press, Cambridge, MA (1998)

Nielsen, J. : Évaluation heuristique. Dans : Nielsen J, Molich RL. (Eds.) Méthodes d’inspection de l’utilisabilité. John Wiley & Fils, New York (1994)

Norman, DA : La conception des choses de tous les jours. Doubleday, New York (1988).

Norman, DA : Conception émotionnelle : pourquoi nous aimons (ou détestons) les choses de tous les jours. Livres de base (2005)

Norman, DA, Miller, J., Henderson, A. : Ce que vous voyez, une partie de ce qui se passe dans le futur et comment nous allons le faire : HI chez Apple Computer. Actes du CHI. Denver, Colorado (1995)

Przybylski, AK, Rigby, CS, Ryan, RM : un modèle motivationnel d’engagement dans les jeux vidéo. Rev Gen Psychol. 14, 154-166 (2010)

Schell, J. : L’art de la conception de jeux. Elsevier/Morgan Kaufmann, Amsterdam (2008)

Simons, DJ, Chabris, CF : Des gorilles parmi nous : cécité inattentionnelle soutenue pour des événements dynamiques. La perception. 28, 1059-1074 (1999)

Sweetser, P., Wyeth, P. : GameFlow : un modèle d’évaluation du plaisir des joueurs dans les jeux. Ordinateurs ACM dans le divertissement. 3, 1-24 (2005)

Sweller, J. : Théorie de la charge cognitive, difficulté d’apprentissage et conception pédagogique. Apprentissage et Instr. 4, 295-312 (1994)

Swink, S.: Game Feel: Guide du concepteur de jeu sur la sensation virtuelle. Éditions Morgan Kaufmann (2009)

Wertheimer, M. : Untersuchungen zur Lehre der Gestalt II, Psychol Forsch. 4, 301-350 (1923) Traduction publiée sous le titre Laws of Organization in Perceptual Forms, In Ellis WA Source Book of Gestalt Psychology, 71–88. Routledge et Kegan Paul, Londres (1938)