DEMONSTRATEUR 2 : LE CONCEPT D’IHM RA SPHERIQUE ET INTERACTION GESTUELLE

Ce deuxième concept d’interface pour le fantassin est un système basé sur un restituteur binoculaire video see-through (de type 16 dans la classification WOTSH&R) présenté dans la figure suivante.

Figure 53 : Illustration du restituteur Vuzix WRAP 920AR utilisé dans le deuxième démonstrateur.

Il permet d’afficher une IHM de RA de type S. Autrement dit, les éléments virtuels sont comme « projetés » sur une bulle invisible autour de l’utilisateur. Il suffit que ce dernier oriente son point de vue vers le bas pour percevoir la carte tactique de son environnement (voir illustration suivante).

Figure 54: Illustration du principe du démonstrateur de RA de type Surround (S).

Comme l’illustre la figure ci-dessous, l’utilisateur interagit directement avec cette IHM en saisissant naturellement les éléments virtuels avec les doigts. Il peut donc ainsi déplacer les « pages » de l’IHM par un simple geste de la main, saisir un élément de la carte tactique ou consulter sa messagerie. Dans les systèmes de RA de type S, il n’y a pas besoin de brique de recalage à proprement parlé. En effet, ce type d’interface ne nécessite pas de connaître l’arrière plan réel pour fonctionner. Dans ce cas de figure, l’interaction entre le réel et le virtuel est fournie par la détection des doigts de l’utilisateur et de l’orientation de sa tête.

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La technique utilisée ici repose sur la détection et le suivi des pastilles de couleurs dans la vidéo. Au-delà de la position dans le plan image (X, Y) la notion de distance (ou profondeur) est prise en compte. Autrement dit, la position des doigts dans l’image ainsi que leur distance sont nécessaires pour l’interaction. L’inconvénient de cette approche est que la technique qui permet de déterminer la distance (Z) est assez peu précise. La position exacte des doigts n’est pas connue, il y a une marge d’erreur de plusieurs centimètres dans la profondeur. Cette limitation nuit à l’apprentissage et à l’élaboration du couplage sensori-moteur (accord entre la position « proprioceptive » du doigt et feedback visuel de la distance de l’objet). Ce problème entrave la constitution d’un espace perceptif homogène, car une des trois dimensions (la profondeur) des éléments virtuels n’est donc pas cohérente du reste de l’espace perceptif. Par ailleurs, même si la position des pastilles de couleur est détectée, la position des mains et des doigts ne l’est pas. Le système incruste donc l’IHM de RA dans l’image indépendamment de la position des mains de l’utilisateur, il s’agit d’une « incrustation comportementale ». Par conséquent, comme le montre la figure suivante, les mains de l’utilisateur sont toujours perçues « derrière » la cartographie, ce dernier ne pouvant donc pas les voir. Pour amoindrir cet effet, un cercle de la couleur des pastilles s’affiche au dessus de l’IHM, afin de fournir à l’utilisateur un feedback sur la position et le déplacement de son « point d’interaction ». Si le bouclage sensori-moteur se faisait correctement, l’ajout de ce feedback n’aurait pas été nécessaire.

Figure 55 : Illustration du principe d’interaction gestuelle employé. Les pastilles de couleur sur les doigts sont détectées et permettent d’interagir avec

l’interface.

Le problème soulevé ici est que les déplacements des mains de l’utilisateur ne sont pas cohérents avec les informations fournies par son système visuel. Autrement dit, lorsque l’utilisateur tend sa main pour « toucher » l’IHM, cette dernière ne renvoit aucun feedback tactile naturellement attendu dans ce type de situation. A l’inverse, le système visuel perçoit les mains derrière l’IHM, ce qui n’est pas possible en connaissant la position réelle des membres du corps. Cette situation est un exemple typique d’une rupture de l’illusion que les éléments virtuels et l’environnement réel appartiennent au même espace perceptif.

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L’interaction est donc biaisée. Même l’élaboration d’un espace de type T nécessite une intégration homogène avec son référent pour être perçu comme augmenté. Ces nouveaux systèmes de RA (S et T) nécessitent aussi d’être évalués, car il est fort possible que chaque type de RA ait des problématiques spécifiques, telle que la perception des distances pour les interfaces de type W (World).

7.4 CONCLUSION

Comme nous venons de le présenter, cette taxonomie n’a pas seulement une portée heuristique évaluatrice mais aussi conceptrice. Elle peut être utilisée dans les étapes de créativité afin d’inspirer de nouveaux concepts d’application de la RA. De plus, cette méthode a été mise en place dans un cadre de R&D réel, ce qui conforte son applicabilité industrielle. Cependant, Les deux applications présentées ici ne sont que des preuves de concept présentant une faible maturité technologique et qui n’en sont qu’aux tous premiers stades du processus industriel. Autrement dit, la réalisation d’un produit de ce type nécessiterait de plus amples travaux tant d’un point de vue technologique (restituteur et méthode de recalage), que du point de vue ergonomique. En effet, l’utilisabilité et l’utilité de ces concepts d’interfaces nécessitent d’être évaluées empiriquement. Ainsi, les problèmes prioritaires et spécifiques de ce type d’interface pourront être identifiés et pris en compte au plus tôt dans la conception. C’est d’ailleurs cette logique qui a guidé la suite de ce manuscrit, en présentant les travaux justement appliqués à l’une des priorités ergonomiques des espaces W et O, la problématique de la perception incorrecte des distances. Comme indiqué précédemment, ce phénomène a été constaté lors des études exploratoires menées sur le SCIV et son importance a été confirmée par la revue de la littérature présentée à la section 3.4. En considérant la criticité et la probabilité d’apparition de ce phénomène de sous-estimation des distances, nous avons considéré qu’il était urgent de trouver des solutions applicables rapidement dans la conception du SCIV. La première des trois études suivantes a justement été réalisée sur la base du prototype de ce projet. Mais en raison de certaines de ses limitations, les deux expérimentations suivantes ont été menées avec un nouveau système de RA spécifiquement conçu pour ces études.

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Problèmes de perception des