des m´ethodes d’exploration non visuelles utilisant l’haptique. Ceci inclut l’exploration d’objets, de
graphiques, d’interfaces et de sc`enes 3D. Enfin nous aborderons le probl`eme de l’utilisation de
l’hap-tique pour les enfants d´eficients visuels, dans le domaine de l’enseignement.
4.1. M´ethodes de pr´esentation et d’exploration
Contrairement aux interfaces visuelles, l’exploration d’un environnement haptique n’est pas ais´ee.
L’absence de vision prive l’utilisateur d’une vue d’ensemble, ce qui pose en particulier de s´erieux
probl`emes d’orientation et de compr´ehension des objets de la sc`ene.
Bras articul´es.
En ce qui concerne le retour de force, Sjostr ¨om [158, 159] a ´etudi´e ce genre de probl`emes en d´etails
et a abouti `a des r`egles de conception qui visent `a favoriser la conception d’environnements
hap-tiques accessibles. Il sugg`ere par exemple de toujours fournir un point de r´ef´erence dans la sc`ene afin
que l’utilisateur puisse se rep´erer par rapport `a ce point. Il recommande aussi d’´eviter de supprimer
des ´el´ements temporairement inutilis´es dans la sc`ene, mais de d´esactiver leurs fonctionnalit´es si c’est
possible. Pour aider l’utilisateur `a localiser un objet, il peut ˆetre utile de l’aimanter afin qu’il soit guid´e
dessus lorsqu’il passe `a proximit´e. Ceci peut aussi ˆetre utile pour aider l’utilisateur `a parcourir
l’ob-jet, et en particulier lors d’une exploration avec un p´eriph´erique disposant d’un seul point de contact
comme le PHANToM. Dans le cas d’un objet qui peut ne pas exister, il est recommand´e de cr´eer un
chemin conduisant `a l’endoit o `u l’objet est cens´e se trouver. Ainsi l’utilisateur peut savoir si l’objet est
pr´esent ou non. De mani`ere g´en´erale, il faut donner `a l’utilisateur la possibilit´e de chercher
efficace-ment les objets de la sc`ene. Il pr´ecise aussi que les formes sont plus faciles `a reconnaˆıtre lorsqu’elles
sont parcourues de l’int´erieur que de l’ext´erieur. En particulier, vu de l’ext´erieur, les angles sont
perc¸us diff´eremment. Les syst`emes de widgets haptiques doivent attirer le curseur vers le centre du
widget pour ´eviter que l’utilisateur glisse dessus. Enfin lors de la cr´eation d’une interface, il est
im-portant de savoir quel syst`eme sera manipul´e pour explorer, car les forces `a appliquer en d´ependent.
Matrices de picots.
Les matrices de picots sont utilis´ees autant pour afficher du texte, avec l’alphabet Braille et ses
d´eriv´es pour la notation musicale [52], les math´ematiques [8], etc., que pour afficher des images. Il
existe plusieurs techniques pour transcrire une image visuelle en image tactile. La traduction tactile
d’images visuelles sur une matrice de picots est ais´ee : il suffit de faire un seuillage sur l’image, et
de lever les picots correspondant aux pixels sombres et d’abaisser ceux correspondant aux pixels
clairs. Cependant quelle que soit la repr´esentation tactile, il est souvent n´ecessaire de simplifier et
annoter l’image [55]. Certains concepts comme la perspective perturbent la reconnaissance au lieu
d’apporter de l’information comme c’est le cas pour les images visuelles. De plus, comme dans le cas
des p´eriph´eriques `a retour de force, les p´eriph´eriques tactiles ont leurs limites en ce qui concerne la
fid´elit´e de la repr´esentation.
4.2. Exploration non visuelle
Il existe de nombreuses tˆaches habituellement effectu´ees grˆace `a la vision. De mani`ere g´en´erale il
s’agit de l’exploration de l’interface ou de l’environnement virtuel et des objets qui le composent.
Nous allons commencer par aborder des ´etudes sur l’exploration d’objets, puis nous allons examiner
l’´etude de diff´erents types de graphiques. Ensuite nous ´etudierons quelques syst`emes permettant
d’explorer des interfaces sans la vision. Enfin nous nous int´eresserons `a l’exploration de sc`enes de
mani`ere non visuelle.
4.2.1. Objets
La perception par le toucher d’objets r´eels et d’objets virtuels sont deux choses distinctes.
Dans le premier cas l’objet transmet directement ses propri´et´es tactiles et kinesth´esiques :
ru-gosit´e, temp´erature, forme, poids, etc. Dans le second cas ces propri´et´es sont transmises par des
p´eriph´eriques haptiques. La performance de perception peut ˆetre affect´ee par la fid´elit´e du rendu
des effets haptiques rendus. Le principal facteur limitant des bras articul´es dans ce domaine est le
nombre limit´e de points de contacts. C’est pour cette raison qu’il est important d’´etudier les limites
des p´eriph´eriques au niveau de la perception des effets rendus.
Jansson [78] s’est int´eress´e `a l’identification de formes g´eom´etriques 3D (cylindre, c ˆone, cube et
sph`ere) de diff´erentes tailles (5mm,25mmet50mm) avec un PHANToM Premium 1.5. Les tests ont
´et´e r´ealis´es avec des utilisateurs voyants. La sph`ere est toujours reconnue correctement, et avec les
temps d’exploration les plus faibles. Les formes les plus difficiles `a identifier sont les cylindres et
les c ˆones de5mmavec environ70%de reconnaissance, contre plus de90% pour les autres formes.
Une ´etude ult´erieure [81] a ´et´e r´ealis´ee avec des utilisateurs d´eficients visuels, et des formes de taille
allant de6mm `a100mm. 6des10utilisateurs ont eu des r´esultats similaires `a ceux des utilisateurs
voyants, et les autres ont fait beaucoup d’erreurs et n’ont pas toujours fini les tests. Cependant les
auteurs signalent que les utilisateurs ayant eu des difficult´e ont consid´erablement am´elior´e leurs
r´esultats lors d’exp´eriences ult´erieures apr`es un apprentissage ad´equat [80].
Deux autres ´etudes comparent l’identification des mˆemes formes mais avec des tailles diff´erentes.
Ces ´etudes comparent l’exploration d’objets r´eels manipul´es avec les doigts et d’objets virtuels
ma-nipul´es avec un PHANToM, soit avec un stylet soit avec un d´e `a coudre. Dans la premi`ere ´etude [79]
les tailles sont de5mm,7mmet9mm. La perception des objets r´eels avec les doigts conduit `a une
reconnaissance parfaite et imm´ediate de toutes les formes. Les deux types d’explorations avec le
PHANToM entraˆınent significativement plus d’erreurs de reconnaissance (entre 67% et 80% de
r´eponses correctes selon la taille), sans qu’il y ait de diff´erence significative entre les deux m´ethodes
d’exploration avec le PHANToM. On constate le mˆeme ph´enom`ene avec les temps d’exploration
qui se situent entre 27set 37s selon la taille de l’objet. Dans la seconde ´etude [80], Jansson et al.
utilisent des tailles diff´erentes :10mm,50mmet100mm. Cette fois les utilisateurs n’ont pas parcouru
d’objets r´eels, mais uniquement des objets virtuels avec un PHANToM. Les utilisateurs ont toujours
reconnu la sph`ere, quelle que soit sa taille. De mani`ere globale la grande majorit´e des erreurs ont
´et´e commises la premi`ere fois qu’une forme ´etait pr´esent´ee. Ainsi si on ne compte pas la premi`ere
pr´esentation de chaque forme, les utilisateurs obtiennent 95% de bonnes r´eponses sur toutes les
formes avec toutes les tailles. Les plus mauvais r´esultats sont obtenus avec les cylindres et les c ˆones
de10mmavec une moyenne d’environ 70%de bonnes r´eponses, tous les autres r´esultats ´etant au
dessus de90%.
Plus tard [82], Jansson et Iv˚as se sont int´eress´es `a l’impact d’un apprentissage sur la reconnaissance
de ces objets en 3D. Six tailles ont ´et´e utilis´ees (entre5mmet15mm), et les utilisateurs se sont livr´es
`a 9 sessions de tests. Les r´esultats r´ev`elent que les utilisateurs se divisent en deux groupes : une
minorit´e d’utilisateurs (3/10) restent `a environ 30%de r´eponses correctes, avec un temps
d’explo-ration avoisinant les 25s. Par contre une majorit´e d’utilisateurs (7/10) a doubl´e son pourcentage
de r´eponses correctes : de 30% `a60%, et a r´eduit son temps d’exploration de 45s `a moins de 30s.
Les auteurs ont identifi´e deux mani`eres de tenir le stylet du PHANToM, cependant ils ne rel`event
aucune diff´erence de r´esultats par rapport `a ce param`etre.
Par la suite, Jansson et Larsson [83] ont pouss´e ces exp´erimentations `a l’exploration d’un visage
avec un PHANToM. Le visage est d´efini par des yeux, des oreilles, des sourcils, un nez, une bouche et
un menton, construits `a partir de formes basiques (figure 30). Le but de l’utilisateur est d’identifier la
partie dont la taille diff`ere par rapport `a un visage t´emoin dont les parties sont d´efinies comme ´etant
de taille normale.6degr´es de difficult´e sont test´es, correspondant au rapport entre la taille normale
et la taille de l’objet diff´erent. Les utilisateurs ´etaient divis´es en deux groupes : des ´etudiants en
psychologie, et des d´eficients visuels. On ne constate aucune diff´erence significative d’identification
entre les deux groupes d’utilisateurs. Cependant la performance est meilleure avec un faible niveau
de complexit´e (80%de r´eponses correctes) qu’avec un niveau de difficult´e ´elev´e (40%de r´eponses
correctes). Il y a une diff´erence significative de reconnaissance selon la partie explor´ee, sans qu’il
y ait toutefois de diff´erences entre parties de petite taille et entre parties de grande taille. Le temps
d’exploration est significativement plus court de10sen moyenne pour les d´eficients visuels que pour
les autres utilisateurs. La progression par rapport `a la difficult´e est aussi significative :50s/60spour
les tˆaches faciles et 60s/80spour les tˆaches plus difficiles. Cette ´etude montre bien la difficult´e de
reconnaissance d’objets avec un PHANToM, surtout lorsque les diff´erences sont minimes.
4.2.2. Graphiques
Les graphiques sont des ´el´ements importants dans une grande vari´et´e de documents : scientifiques,
scolaires, financiers, etc. C’est pourquoi des ´equipes de recherche se sont pench´es sur le probl`eme de
l’accessibilit´e des graphiques aux personnes d´eficientes visuelles. Nous allons aborder trois types
Dans le document
Contributions à la dissémination d'informations haptiques dans un environnement multimodal
(Page 58-61)