Apports de la tangibilité à l’interaction, exemple sur table interactive en situation de travail collectif

Apports de la tangibilité à l’interaction, exemple sur

table interactive en situation de travail collectiftable interactive en situation de travail collectif

Atelier : CollecticielsAtelier : Collecticielsévolutions multidisciplinaires récentes de la thématique

Jean Caelen1, Mélanie Becker1, Hervé Schultz2

1Multicom Laboratoire d’Informatique de Grenoble

Sébastien Kubicki3, Christophe Kolski3,Sophie Lepreux3

3U i Lill N d d F F 59000 Lill1Multicom, Laboratoire d’Informatique de Grenoble, UMR 5217, BP 53, F-38041 Grenoble cedex 9

Pré[email protected]ées, arc de l’Oppidum, Bât. E, 5 rue Bouffard

Roupé, ZAC de Champfeuillet, F-38500 Voiron

3Univ. Lille Nord de France, F-59000 Lille,UVHC, LAMIH, F-59313 Valenciennes,

CNRS, FRE 3304, F-59313 Valenciennes,Pré[email protected]

Introduction- Depuis 25 ans : interfaces tangibles (TUI = Tangible User Interface) de plus enplus répandues (Blackwell et al., 2007)

- « Définition » de Ishii et Ullmer (1997) : « il s’agit de manipuler des objets réelsqui sont intégrés dans un environnement virtuel »

- « Briser la barrière du toucher créé par la souris » (Moggridge, 2006)

- Objets utilisés : « physiques et dotés de capacités numériques d’interaction »(Blackwell et al., 2007)

- Information numérique : directement palpable par les mains et perceptible parnos sens périphériques (Ishii et al., 2001)

- Interfaces tangibles : requièrent diverses postures corporelles ; les objets etl’espace : vont affecter le comportementl espace : vont affecter le comportement

- Représentations : externalisées ; feedback : peut être visuel, tactile ou encorehaptique (Hornecker et Buur 2006)haptique (Hornecker et Buur, 2006)

- Dans cette présentation : tentative de prise de recul relativement à TangiSense

Plan

-Tangibilité interface tangible : concepts de base-Tangibilité, interface tangible : concepts de base

- Cahier des charges d’un collecticiel pour la gestion g p gde trafic routier

P é t ti d l t bl i t ti T iS- Présentation de la table interactive TangiSense

- Démonstrateur d’un collecticiel pour la gestion deDémonstrateur d un collecticiel pour la gestion de trafic routier

- Conclusion et perspectives

Tangibilité, interface tangible : concepts de basep

- Avec interface tangible : vivre une expérience plus naturelle et convivialequ’avec une IHM classique

- Expressivité riche de gestes : permet des interactions naturelles et intuitives(Fiebrink et Morris, 2009)

- Opportunité aux individus d’exercer une manipulation directe optimale avec l’interface, possibilité concrète de toucher l’élément qu’ils veulent manipuler,

l tili é t ôl l élé t (S h id 1983)corps alors utilisé pour contrôler les éléments (Schneiderman, 1983)

- Les individus peuvent manipuler la localisation des objets à la fois par rapport àeux mais également par rapport aux autres individus, par conséquent cela permet d’attribuer à l’objet une place significative et ainsi développer leraisonnement spatial (Manches et al., 2009)

- Individus : peuvent /doivent pouvoir se placer n’importe où autour d’une table

C t d t h l i l ll b ti d l i- Ce type de technologie : encourage la collaboration de plusieurs personnes (Fitzmaurice et Buxton, 1997)


- Etant donné que les objets sont manipulés en 3D sur une surfacehorizontale, la grande majorité de ces tables offrent un espace de travailg jgénéreux et permettent à l’utilisateur d’agir tout en parlant et en gardant un œilsur ce que les autres font comme action (Manches et al., 2009)

- Un des points essentiels dans cette interaction : visibilité des actions des autresutilisateurs et par conséquent, bien souvent, la compréhension du but et dugeste (Fiebrink et Morris, 2009)

- Inconvénients : crainte de la part des sujets d’avoir une collision physique ou d’empiéter sur le territoire du voisin difficulté à atteindre de lointains objets (Fiebrink etle territoire du voisin, difficulté à atteindre de lointains objets (Fiebrink et Morris, 2009)contraintes en termes de positions naturelles : l’environnement dans lequel se trouve l’interface va ainsi influer sur les gestes et limiter certains mouvementstrouve l interface va ainsi influer sur les gestes et limiter certains mouvements qui seront alors des obstacles (Benford et al., 2003)

- Interfaces tangibles : redonnent une place significative à la manipulation ette aces ta g b es edo e t u e p ace s g cat e à a a pu at o etexploitent la dextérité acquise par les êtres humains au sein de leur environnement quotidien (Couture et al., 2007)


Conclusion intermédiaireConclusion intermédiaire(ou hypothèse) :

-Interface tangible de type table :

améliore l’action à plusieurs en permettant unemeilleure coordination gestuellemeilleure coordination gestuelle, des actions en parallèle à plusieurs, Une meilleure perception de l’espace et desUne meilleure perception de l’espace et des changements de point de vue par lesdéplacements possibles autour de la tabledéplacements possibles autour de la table


- Affordance induite par le travail collectif :

Concept d’affordance introduit par Gibson en 1979 pilier théorique deConcept d affordance introduit par Gibson en 1979, pilier théorique de l’approche écologique

Initialement : affordance = ce que l’objet permet à l’individu de faire dansInitialement : affordance = ce que l objet permet à l individu de faire dans une situation, tel que le sujet le perçoit (perception par un individu d’un objet et les actions possibles que cet objet propose) ; ensuite nombreux travaux

Mucchieli (2000) : objets affordants qui montrent les actions et leurs fonctions plausibles = « porteurs de proposition d’interaction »

Expérimentation (LIG) pour mesurer l’affordance des objets en situation de travail avec la table TangiSense : (1) sujets seuls + tâches avec des objets qu’ils ne connaissaient pas ou (2) mêmes tâches avec d’autres qui connaissaient les objets et les manipulaient : le temps de découverte des affordances des objets est plus court dans le second cas (Becker, 2010)

Le travail collectif favorise la tâche de compréhension desLe travail collectif favorise la tâche de compréhension desfonctions des objets tangibles (= l’affordance induite par les actions des autres)

Plan






Cahier des charges d’un collecticiel pour la gestion de trafic routier

Objectifs :

Apporter une aide à l'étude et la régulation du trafic en réduisant par exemple l'attente aux feux, à la simulation de situations d'accidents, ou pà l'anticipation d'actions des véhicules afin d'émettre des hypothèses

pour fluidifier le trafic.

Outils :

• Utilisation de la table interactive TangiSense• Utilisation d’un ensemble d’objets virtuels et tangiblesj g

• Situation de travail collectif voire collaboratif

Plan






Présentation de la table interactive TangiSenseArchitecture logicielle

Architecture en 4 couches:

• Couche Capture et Interfacemanipule des objets tangibles munis de un ou plusieurs tags parmunis de un ou plusieurs tags par objet et crée un objet java en l’associant à une formeCo che Traçabilité manip le des• Couche Traçabilité manipule des événements associés aux objets et communique à la couche applicative les modifications deapplicative les modifications de positions des objets

• Couche Applicative (SMA + IHM)gère les spécificités desgère les spécificités des applications associée à la table

Projet ANR TTT (LIG, LAMIH, CEA, RFIDées)TTT : Table d'interaction avec des objets Tangibles et Traçables

Présentation de la table interactive TangiSenseArchitecture matérielle

Hardware

• Table composée de 25 dalles pour 1m x 1m de surface

• Dalles contenant 64 antennesDalles contenant 64 antennes RFID

• Chaque dalle possède son processeur DSPp

• Chaque antenne possède 4 LED

• Connectique Ethernetq

• La technologie permet l’interaction avec des objets tangibles

• La technologie permet de stocker des informations dans les objets

Projet ANR TTT (LIG, LAMIH, CEA, RFIDées)TTT : Table d'interaction avec des objets Tangibles et Traçables

Présentation de la table interactive TangiSensela table vue de l’intérieur

Présentation de la table interactive TangiSenseExemple de démonstrateur

Manipulation de sons et jeu de la vie(démonstrations à IHM 2009 et dans divers salons et journées)

Présentation de la table interactive TangiSenseExemple de démonstrateur

Application éducative (apprentissage des couleurs pour des enfants de bas âge)Sébastien Kubicki en action au NordIT-Days, Lille, 2010

Plan






Démonstrateur d’un collecticiel pour la gestion de trafic routier

Présentation : Application :

• Les infrastructures routières permettent de gérer le trafic autoroutierautoroutier

• Les utilisateurs peuvent être expert en sécurité, architecture, t ttransports...

• Les objets / agents tangibles :Les agents matériels (FeuxLes agents matériels (Feux, panneaux de signalisationLes objets infrastructuresTampon (création de nouveaux véhicules)véhicules)

• Les objets / agents virtuels :RoutesVéhi lVéhicules


Objets tangibles : Objets virtuels :

Fonctionnalités des objets :

• Les objets de signalisationReprésentent les panneaux de signalisation

Objets tangibles : Objets virtuels :

• Les objets vidéo-projetésLes routes : constituent le circuit signalisation

Classées par critères (danger, obligation, interdiction, etc.)Avertissent les véhicules

autoroutierLes véhicules : se déplacent aléatoirement sur les routes

• Les objets infrastructuresReprésentent les modifications de la routePermettent d’empêcher le conducteur d t ( t l i ) d f i

Les zones de « vie » : lieu où la signalisation peut exercer son action

de tourner (ex : terre-plein), de faire ralentir le conducteur(ex : ralentisseur)

• Les objets de contrôle ou de modification

• Les LEDLes diodes de couleur : indiquent l’état du feu tricolore (vert orangemodification

Permettent de visualiser le comportement des conducteurs (vitesse, rôles)Peuvent modifier le comportement du

l état du feu tricolore (vert, orange, rouge)Valident la pose des objets

conducteur


Exemple de situation (Feux Tricolores) :


Plan

Tangibilité interface tangible : concepts de base-Tangibilité, interface tangible : concepts de base





Conclusion et perspectives- Apport du tangible à la conception de nouveaux collecticiels

- Cadre : projets ANR TTT (Table d'interaction avec des objetsTangibles et Traçables, fin mars 10), ANR IMAGIT(Environnement multi-acteurs multi-tables interactives à objetstangibles et virtuels, début oct. 2010), CISIT Plaiimob (Plate-forme de sim lation dédiée a ser ices de mobilité 09 13)forme de simulation dédiée aux services de mobilité, 09-13)

- Plusieurs démonstrateurs terminés en cours ouPlusieurs démonstrateurs terminés, en cours ouenvisagés

- Nombreuses études et expérimentations possibles

Apport du tangible : un terrain encore à défricher- Apport du tangible : un terrain encore à défricher…

Apports de la tangibilité à l’interaction, exemple sur

table interactive en situation de travail collectif

Atelier : Collecticielsévolutions multidisciplinaires récentes de la thématique

MERCI POUR VOTRE ATTENTIONJean Caelen1, Mélanie Becker1,

Hervé Schultz2

1Multicom Laboratoire d’Informatique de Grenoble

Sébastien Kubicki3, Christophe Kolski 3,Sophie Lepreux3

3U i Lill N d d F F 59000 Lill1Multicom, Laboratoire d’Informatique de Grenoble, UMR 5217, BP 53, F-38041 Grenoble cedex 9

Pré[email protected]ées, arc de l’Oppidum, Bât. E, 5 rue Bouffard

Roupé, ZAC de Champfeuillet, F-38500 Voiron

3Univ. Lille Nord de France, F-59000 Lille,UVHC, LAMIH, F-59313 Valenciennes,

CNRS, FRE 3304, F-59313 Valenciennes,Pré[email protected]

Technology

Apports de la tangibilité à l’interaction, exemple sur table interactive en situation de travail collectif