Thematic: Interactions Tactiles et Gestuelles

S’il est d’usage d’interagir avec la machine via la cohabitation de deux canaux d’informations, l’un de l’utilisateur vers la machine (agir sur la souris ou le clavier typiquement, parfois parler), et l’autre de la machine vers l’utilisateur (retour visuel via l’écran, retour sonore), certains canaux sensoriels sont encore très peu utilisés pour le retour d’information. Nous nous intéressons au sens du toucher comme canal de retour d’information. Nous traitons le problème suivant deux dimensions: la première sur le comment faire d’un point de vue matériel, et l’autre sur la question de déterminer les usages d’un tel retour. Cette double question est au cœur de la collaboration sur le StimTac, périphérique d’interaction à retour tactile. Nous avons proposé d’utiliser des céramiques piézoélectriques pour contrôler les vibrations du périphérique, et montré que le retour tactile améliore la tâche de pointage de manière significative. Un travail purement technologique a étudié le couplage entre retour vibrant et déplacement pour enrichir la perception utilisateur, et nous nous sommes également intéressés aux couplages retour d’information tactile et dispositifs transparents. Pour finir, nous nous intéressons aussi au retour d’information tactile dans d’autres contextes, notamment celui du clavier, ou nous avons proposé une technique aidant à l’utilisation des raccourcis clavier.

Nous nous intéressons à un certain nombre de problèmes impliquant de prendre en compte le système d’interaction plongé dans l’espace de l’utilisateur, et où la réalité physique de l’utilisateur intervient comme élément à part entière de l’interaction. Dans un tel contexte, on peut être amené à toucher, prendre, voire même à interagir à distance avec le système. Nous nous sommes par exemple intéressés aux problèmes d’occlusion, classiques pour l’interaction tactile; un modèle a été proposé, permettant d’adapter l’interaction pour limiter les effets de l’occlusion. Pour pallier certaines limitations de l’interaction tactile, une proposition matérielle a été formulée, utilisable avec les technologies tactiles basées vision, permettant à l’utilisateur de disposer d’une sorte de “crayon” orientable simplement pour accéder à telle ou telle fonctionnalité plus rapidement que via les menus standards. Un système complet de CAO avancé a été proposé, dans le contexte d’interaction ‘above the table’: cet outil préfigure des systèmes de maquettage virtuel ou l’on peut éditer de la géométrie à la fois rapidement via le geste sans contact, ou précisément via l’interaction tactile, suivant ce qui est souhaité. Sur le geste d’interaction sans contact, nous avons également montré qu’il est possible de différencier le point-to-select du point-to-move via une catégorisation dynamique simple du geste utilisateur, permettant ainsi dans un contexte de captation simple, de réaliser une fonctionnalité qui nécessite classiquement la présence d’un interrupteur ou d’un bouton.

Dans cette activité, nous nous intéressons au geste non pas dans la réalité dynamique instantanée (comme c’est le cas sur l’axe précédent), mais comme générant une forme ou un symbole devant être identifié, par exemple pour activer via le geste une commande (que la commande soit indépendante de la position et du contenu, par exemple pour réaliser l’équivalent tactile d’un raccourci clavier, ou bien encore que la commande soit liée au contenu, par exemple pour la sélection ou l’annotation). L’étude réalisée a abouti à un certain nombre de recommandations pour l’utilisation de gestes complexes pour la commande symbolique, ouvrant la voie à des applications permettant à l’utilisateur de réaliser une commande via plusieurs types de gestes. Un dernier résultat montre que la taille d’un symbole peut-être utilisé comme élément de sens d’un geste de commande; ceci ouvre la voie à l’utilisation de gestes symboliques porteur d’une richesse plus grande que ce qui est classiquement accepté, dans la mesure où classiquement seule la forme du symbole est considérée comme porteuse de sens, indépendamment de l’échelle de réalisation du signe.

Les contenus 3D ont cela de particulier que la dimension de profondeur doit être prise en compte, en utilisant le plus souvent un paradigme d’interaction 2D. Nous nous sommes particulièrement intéressés aux techniques de manipulation d’objets, et de navigation: ces deux tâches élémentaires sont toutes deux liées aux contenus 3D et sont, d’une certaine manière, duales l’une de l’autre. Sur la manipulation 3D, nous avons proposé une taxonomie permettant de catégoriser les différentes techniques d’interaction 3D et plus spécifiquement, montré l’influence de la séparation de manipulation des degrés de liberté dans le contexte de l’interaction multi-tactile. Plus récemment, et sur la question de la navigation en environnement 3D, nous avons proposé une technique d’interaction qui réalise un compromis intéressant entre rapidité de réalisation de tâche et précision de navigation; nous avons également proposé un comparatif des diverses techniques de navigation de la littérature, et proposé des recommandations pour guider les choix de techniques de navigation 3D.

Cette activité regroupe les travaux concernant les outils et techniques d’interaction utilisable sur tout type de contenu, notamment sur desktop, via des périphériques d’interactions classiques. Un certain nombre de résultats ont été proposés sur la bonne utilisation des fonctions de transfert, permettant d’associer le déplacement élémentaire fourni par le périphérique d’interaction, au mouvement du pointeur. Nos expérimentations ont montré que d’un système d’exploitation à l’autre les choix pour de telles fonctions diffèrent, et la communauté dispose à la fois de peu de connaissances sur ces fonctions, et de peu d’outils pour les étudier. Un outil de filtrage adapté à l’interaction a été proposé, permettant d’obtenir à la fois une faible latence dans le cas de grandes vitesses de déplacement, et une grande précision dans le cas de vitesses de déplacement faible. Cet outil a été comparé à des méthodes de filtrages connues de la communauté IHM, et montré comme meilleur pour les situations de pointages standard.

Dans le cadre du projet StimTac, nous avons proposé un stimulateur tactile basé sur le contrôle de la friction entre une surface vibrante et le doigt de l’utilisateur3. La surface est mise en vibration par l’alimentation de céramiques piézo-électriques collées sous celle-ci, et qui génèrent alors une onde stationnaire à fréquence ultrasonore (typiquement 30kHz) et d’amplitude micrométrique (typiquement 1µm). Cette onde crée une surpression à la surface de la plaque (aussi appelée squeeze film) qui résulte en une diminution de coefficient de frottement apparent. Ainsi lorsque le doigt frotte la surface de la plaque, l’utilisateur est sensible à la variation du coefficient de friction alors que les céramiques piézo-électriques sont alimentées ou pas.