Dans le cadre de la s´election 3d, l’une des m´etaphores la plus utilis´ee est celle `a base du lancer de rayon [Liang and Green, 1994], [Forsberg et al., 1996]. Un rayon
est lanc´e `a partir de la position de la main de l’utilisateur permettant `a ce dernier de contrˆoler l’origine et la direction du rayon ´emis. C’est la transposition dans le virtuel de l’utilisation d’un pointeur laser. Toutefois, dans le cas o`u l’entit´e `a s´electionner est visuellement cach´ee, la s´election n’est pas imm´ediatement possible. Dans ce qui suit nous r´esumons bri`evement les techniques g´en´eralement mises en œuvre dans le but de r´esoudre les probl`emes li´es `a l’occultation. Nous consid´ererons tour `a tour les m´ethodes bas´ees sur le rendu visuel, sonore, haptique et multisensoriel.
3.2.1 M´ethodes visuelles
Parmi les techniques bas´ees sur le canal visuel, on compte principalement la modification du mode de rendu et les m´ethodes bas´ees sur diff´erentes techniques d’interaction.
Dans la premi`ere cat´egorie de m´ethodes, les techniques de transparence ou le rendu en fil de fer peuvent ˆetre utilis´ees pour r´eduire les ph´enom`enes de masquage entre les objets de la sc`ene. D’autres techniques de modification du rendu telles que les distorsions spatiales, ont ´egalement ´et´e exploit´ees par [Carpendale et al., 1997]. Par exemple, [Elmqvist and Tsigas, 2006] ont utilis´e la m´etaphore d’un champ de force sph´erique pouvant ˆetre gonfl´e ou d´egonfl´e comme un ballon et ayant la pro-pri´et´e de d´eplacer les objets de la sc`ene avec lesquels il rentre en collision lors de son expansion (voir figure 3.1). Dans la deuxi`eme cat´egorie, bas´ee sur les tech-niques d’interaction, la plupart des solutions sont ax´ees sur le contrˆole d’une cam´era virtuelle `a partir des mouvements de la main de l’utilisateur. Dans cet ensemble, on trouve par exemple la technique pr´esent´ee par [Ware and Jessome, 1988] qui traduit les translations et les rotations d’une main traqu´ee en des translations et des rotations de la sc`ene virtuelle ou encore celles de [Ware and Osborne, 1990], [Mine, 1995], [Poupyrev et al., 1996] qui permettent de contrˆoler le point de vue de l’utilisateur par les mouvements de la main. De leur cˆot´e [Stoakley et al., 1995] proposent d’utiliser une miniaturisation de la sc`ene afin d’offrir une vision globale des objets qu’elle contient. Pour contourner les obstacles, `a partir des changements de point de vue intuitif, [Grosjean and Coquillart, 1999] ont exploit´e la m´etaphore d’un miroir. Enfin notons que, d’autres techniques d’interaction sont elles, bas´ees sur le contrˆole des points de vue `a partir des mouvements de la tˆete de l’utilisateur [Bourdot and Touraine, 2002] et plus r´ecemment [Flasar and Sochor, 2007].
3.2.2 M´ethodes auditives
`
A cˆot´e du retour visuel, certains travaux ont ajout´e des rendus sonores pour aider les interactions dans les sc`enes tri-dimensionnelles.
Toutefois, pour les tˆaches de s´election, l’utilisation des retours sonores fut es-sentiellement limit´ee `a la confirmation de la s´election. Dans ce type d’approche,
occult´ees
Figure 3.1 – Utilisation de la m´etaphore d’un champ de force sph´erique dans le but de r´eduire les occultations entre les objets d’une sc`ene virtuelle.
l’objectif vis´e n’est point d’amener l’utilisateur vers la cible. Un simple retour so-nore est ´emis afin de signaler la r´ealisation de la tˆache. Ce type d’approche fut utilis´e par [Akamatsu et al., 1995] et r´ecemment par [Cockburn and Brewster, 2005] ainsi que [Vanacken et al., 2006]. Dans leurs ´evaluations, [Akamatsu et al., 1995] ont sou-lign´e que l’ajout d’un tel retour `a un syst`eme purement visuel tendait `a diminuer l´eg`erement le temps pass´e autour de la cible car le signal sonore favorisait une plus vive r´eaction des utilisateurs, mais n’am´eliorait pas de mani`ere significative le temps n´ecessaire `a la r´ealisation de la tˆache.
3.2.3 M´ethodes haptiques
L’utilisation de retours haptiques dans le processus de s´election d’entit´es d’int´erˆet fut largement discut´ee le long de la taxinomie pr´esent´ee au chapitre2, nous r´esumons ici les grandes lignes des m´ethodes de la litt´erature.
La tˆache de s´election haptique est g´en´eralement mat´erialis´ee par la simula-tion d’un comportement attractif de l’objet d’int´erˆet qui devient un aimant vir-tuel attirant l’interface haptique. Si un grand nombre de travaux s’accorde `a dire qu’une telle approche offre des r´esultats tr`es satisfaisants dans les situations o`u une cible unique est pr´esente [Hasser and Goldenberg, 1998,Dennerlein and Yang, 1999,
Oakley et al., 2000], il en est tout autrement lorsque plusieurs cibles se partagent l’espace virtuel. En effet, d’un cˆot´e [Dennerlein and Yang, 2001, Wall et al., 2002,
est augment´ee par la pr´esence des distracteurs dont le champ attractif perturbe la trajectoire de l’utilisateur. Alors que de l’autre [Hwang et al., 2003] pointent que l’ef-fet des distracteurs n’est dommageable que dans la situation o`u ces derniers ´etaient positionn´es le long de la route menant `a la cible. De plus, [Oakley et al., 2002] ont montr´e que l’impact des distracteurs pouvait ˆetre n´eglig´e par l’utilisation de mesures appropri´ees.
3.2.4 M´ethodes multisensorielles
Imaginons que l’on soit plong´e dans la lecture d’un article. Par la sonnerie, on peut ˆetre averti de l’arriv´ee d’un appel entrant sur notre t´el´ephone portable alors mˆeme qu’il serait situ´e hors de notre champ de vision. Mieux encore, on est `a mˆeme de saisir ce t´el´ephone sans d´etourner notre regard pourvu que ce dernier soit `a porter de notre main.
Cet exemple nous rappelle, que dans la vie de tous les jours, nous utilisons plusieurs de nos sens afin d’´evoluer dans notre environnement. Toutefois, dans les interactions avec les environnements virtuels nous constatons que les retours mul-tisensoriels non-visuels sont tr`es rarement utilis´es dans de tels buts. Cette section r´esume les principaux travaux se rapportant `a la s´election d’entit´es d’int´erˆet pouvant ˆetre cach´ees.
De nombreuses m´ethodes multimodales ont ´et´e d´evelopp´ees dans le cadre des in-teractions avec les interfaces 2d [Mynatt and Weber, 1994], [Ramstein et al., 1996], [Tanhua-Piiroinen et al., 2008] et diff´erentes ´etudes ont mis en avant les retomb´ees positives de l’utilisation de retours multisensoriels. Il a ´et´e entre autres montr´e que de tels retours permettaient non seulement d’augmenter la sensation de r´ ea-lisme [Hoffman, 1998], mais aussi d’am´eliorer les performances dans la r´ealisation de certaines tˆaches par rapport `a un rendu purement visuel [Lindeman et al., 1999], [Unger et al., 2002].
Toutefois, il convient de remarquer que tr`es peu d’´etudes ont mesur´e l’efficacit´e et l’utilisabilit´e des retours multisensoriels dans la recherche et la s´election d’entit´es d’int´erˆet. L’un des travaux se rapportant `a la s´election multimodale a ´et´e r´ealis´e par [Vanacken et al., 2006]. Ils ont constat´e que l’addition d’un retour multimodal ´etait pr´ef´er´ee par les utilisateurs et, dans bien des cas, elle permettait d’am´eliorer la rapidit´e du processus de s´election. [Murphy et al., 2008] ont r´ecemment utilis´e un re-tour multisensoriel non-visuel dans le but de rechercher et de s´electionner des entit´es d’int´erˆet situ´ees sur des plans horizontaux et verticaux. Les ´evaluations entreprises ont sembl´e indiquer que le retour multi-sensorimoteur (haptico-sonore) offrait les meilleures conditions, compar´e aux conditions mono-sensorielles (haptique ou audio seul) pour la tˆache vis´ee. De plus, ils ont soulign´e que les utilisateurs parvenaient `a de meilleurs r´esultats dans le plan horizontal. Toutefois, ´etant donn´e que seuls les plans horizontaux et verticaux furent explor´es, il nous a ´et´e tr`es difficile de pouvoir
consid´erer ces r´esultats comme ´etant des points de d´epart de notre travail car nous voulions plutˆot arriver `a localiser et s´electionner les objets dans l’espace 3d et non sur des plans.
3.2.5 Synth`ese
Dans cette section, nous avons pr´esent´e les m´ethodes les plus commun´ement utilis´ees dans le cadre de la s´election de cibles cach´ees dans des sc`enes virtuelles 3d. En d´epit du caract`ere non-exhaustif de ce survol, nous avons pu constater que les m´ethodes ayant recours au canal visuel sont tr`es largement exploit´ees dans le cadre de la s´election d’objets. Or nous avons vu, `a travers diff´erents exemples ´evoqu´es au cours de cette section, que les ˆetres humains, dans la vie de tous les jours, exploitent plusieurs de leurs sens dans le but de rechercher et de s´electionner les objets de leur environnement physique.
Ces constats mis en perspective avec certains r´esultats de l’´etat de l’art nous ont amen´e `a penser qu’il serait ´eventuellement b´en´efique de pouvoir exploiter nos diff´erents canaux sensori-moteurs dans l’exploration des ensembles de donn´ees com-plexes. En cons´equence, dans la suite de ce chapitre, nous allons examiner l’exploi-tation de rendus haptico-sonores pour la recherche et la s´election d’entit´es d’int´ e-rˆet visuellement cach´ees. Les solutions qui seront ´etudi´ees visent l’usage de retours multi-sensori-moteurs non-visuels d´edi´es `a la recherche et la s´election de cibles dans l’espace 3d. Cette approche qui vise `a ne pas utiliser le canal visuel pour cette tˆache, s’inspire des strat´egies semblables observ´ees dans certaines activit´es de la vie quo-tidienne. Par la mˆeme occasion, nous voulons apporter une r´eponse au probl`eme de surcharge du canal visuel qui semble ˆetre un probl`eme r´ecurent dans l’exploration des grands ensembles de donn´ees.
Tout comme dans le cas de la s´election haptique, nous distinguerons deux cas : l’un o`u une seule cible est pr´esente dans la sc`ene, puis celui impliquant plusieurs cibles.