Le mod`ele de pr´esence le plus connu pour les environnements virtuels est le « mod`ele spatial de l’interaction » (Benford et al., 1994b) (Benford and Fahl´en, 1993). Il a ´et´e d´evelopp´e entre 1991 et 1993 comme une m´ethode de contrˆole de transmission de donn´ees dans les EVCs. Ce mod`ele est le r´esultat des recherches men´ees par plusieurs professeurs : Steve Benford (professeur d’informatique et des technologies de l’information de l’uni-versit´e de Nottingham), Lennart Fahl´en (professeur `a l’institut su´edois d’informatique (SICS)) et John Bowers (professeur `a l’institut royal de technologie (KTH) de Stockhom (Su`ede)).
Dans ce qui suit, nous pr´esentons les diff´erents concepts qui constituent le mod`ele spatial d’interaction.
3.4.1 L’espace et les objets
Le concept fondamental du mod`ele spatial d’interaction est l’espace lui-mˆeme. Ce der-nier est d´efini par la m´etrique spatiale qui permet de mesurer la position et la direction des objets `a travers un ensemble de dimensions.
Souvent, l’espace est habit´e par des objets qui peuvent ˆetre des personnes et des infor-mations r´eelles et/ou virtuelles. Une interaction entre objets peut se produire lorsqu’un certain nombre de supports seront disponibles. Un support peut ˆetre repr´esent´e par un support de transmission typique (par exemple sonore, visuel ou textuel) ou une interface sp´ecifique `a un objet donn´e. Les objets doivent ˆetre capables d’agir l’un sur l’autre `a l’aide d’une combinaison de supports (m´edias/interfaces) et les objets peuvent n´egocier les m´edias compatibles `a leurs interactions `a chaque fois qu’ils se r´eunissent dans l’espace.
3.4.2 L’Aura
Le probl`eme majeur de la plupart des environnements de collaboration (les environ-nements collaboratifs de RM) se pose lorsque des objets sont capables d’interagir avec d’autres objets `a un moment donn´e. Pour cela, le mod`ele spatial d’interaction d´efini l’Aura qui correspond `a la zone au sein de laquelle l’objet concern´e peut potentiellement interagir avec d’autres objets, autrement dit la r´egion dans laquelle la pr´esence de l’objet peut ˆetre per¸cue par les autres objets par rapport aux diff´erents supports d’interaction. Les objets portent leurs Auras en se d´epla¸cant dans l’espace et lorsque deux auras se recouvrent, c’est ce qui est appel´e collision d’auras (voir la figure 3.4), mˆeme partielle-ment, l’interaction entre ces deux objets devient possible. L’Aura permet, notampartielle-ment, de r´eduire consid´erablement les calculs d’interaction pour un objet donn´e puisque ceux-ci sont restreints `a l’int´erieur de la zone d´elimit´ee par l’Aura.
Lorsqu’une collision d’auras se produit, l’environnement prend les mesures n´ecessaires pour mettre les objets en contact (par exemple : ´echange des identificateurs d’objets, des adresses, des r´ef´erences n´ecessaire pour une connexion donn´ee). Ainsi, l’aura peut ˆetre consid´er´ee comme un outil technologique fondamental de l’interaction. L’aura peut avoir n’importe quelle forme et taille. En outre, chaque objet poss´edera typiquement diff´erentes auras pour diff´erents m´edias (par exemple avec des tailles et des formes diff´erentes).
3.4. LE MOD `ELE SPATIAL DE L’INTERACTION
Fig. 3.4 – Le mod`ele spatial d’interaction (Benford and Fahl´en, 1993).
3.4.3 Focus, Nimbus et Awareness
Une fois que l’Aura a d´etermin´ee le potentiel des interactions des objets, les objets eux-mˆemes sont ult´erieurement responsables de contrˆoler ces interactions. Ceci est r´ealis´e sur la base des niveaux quantifiables de l’Awareness entre eux. L’Awareness mesure le degr´e, la nature ou la qualit´e d’une interaction entre deux objets (Greenhalgh, 1997). La mesure d’Awareness entre deux objets n’est pas mutuellement sym´etrique (c’est-`a-dire l’Awareness de l’objet A par rapport `a l’objet B n’est pas forcement ´egal `a celle de l’objet B par rapport `a l’objet A). L’Awareness entre les objets pour un support donn´e est me-sur´ee par l’interm´ediaire du Focus et du Nimbus d’interaction (Benford and Fahl´en, 1993). Plus sp´ecifiquement, supposons qu’il existe deux objets A et B dans un espace partag´e E :
– Plus l’objet A est dans le Focus de l’objet B, plus l’objet B se rend compte de l’objet A ;
– Plus l’objet A est dans le Nimbus de l’objet B, plus l’objet A se rend compte de l’objet B.
La notion du Focus spatial peut ˆetre vue comme un outil pour diriger l’attention et par cons´equent de filtrer l’information en fonction des fronti`eres d´elimit´ees par l’Aura. Le Nimbus repr´esente un sous-espace dans lequel un objet rend un certain nombre de ses aspects disponibles aux autres objets. Ceux-ci peuvent ˆetre sa pr´esence, son identit´e, son activit´e ou une combinaison de ces derniers. Le Nimbus permet `a des objets d’influencer d’autres (c’est-`a-dire d’attirer l’attention des autres objets).
Les objets n´egocient des niveaux de l’Awareness en employant leurs Focus et Nimbus afin de pouvoir interagir. Les niveaux de l’Awareness sont calcul´es `a partir d’une combi-naison des Nimbus et des Focus des objets en question. Plus sp´ecifiquement, ´etant donn´e que l’interaction a ´et´e permise par la collision des Auras de deux objets A et B, le niveau de l’Awareness d’un objet A par rapport `a un objet B pour un support M est repr´esent´e
par la fonction F telle que :
F : F ocus(A) → N imbus(B)
Le choix de la fonction F sera sp´ecifi´e par l’application.
3.4.4 Les adaptateurs et les Bornes
Une fois que l’Aura, le Focus et le Nimbus, et par cons´equent l’Awareness, sont d´efinis, ils seront manipul´es par les objets dans l’espace afin de g´erer et de contrˆoler les interac-tions des objets. Quatre moyens de manipulation sont utilis´es dans le mod`ele spatial d’interaction :
– L’Aura, le Focus et le Nimbus peuvent le plus souvent ˆetre implicitement manipul´es par des actions spatiales fondamentales tels que les mouvements et les orientations. Ainsi, le fait qu’un objet se d´eplace ou tourne, son Aura, Focus et Nimbus pour-raient automatiquement le suivre ;
– Ils peuvent occasionnellement ˆetre explicitement manipul´es par quelques param`etres principaux ;
– Ils peuvent ˆetre manipul´es par divers objets adaptateurs qui les modifient d’une mani`ere quelconque. Un Adaptateur est un objet qui, une fois pris, augmente ou diminue l’Aura, le Focus ou le Nimbus d’un objet donn´e. Par exemple, un utilisateur pourrait s’asseoir `a une table virtuelle pour interagir avec d’autres utilisateurs. Un objet Adaptateur vient, `a ce moment, pour relier l’Aura, le Focus et le Nimbus de cet utilisateur avec ceux des autres participants d´ej`a assis `a la table pour plusieurs m´edias, et cela dans le but de permettre `a ces personnes d’entrer en discussion demi-priv´ee au sein d’un espace partag´e. En effet, l’introduction des objets Adaptateurs rend le mod`ele spatial de l’interaction plus extensible ;
– L’Aura, le Focus et le Nimbus peuvent ˆetre manipul´es par les bornes de l’espace. Les bornes divisent l’espace en diff´erentes zones et r´egions et fournissent des m´ecanismes pour contrˆoler les mouvements et influencer les propri´et´es interactionnelles de l’es-pace. Plus sp´ecifiquement, les bornes peuvent avoir quatre genres d’effets : effets sur l’Aura, effets sur le Focus, effets sur le Nimbus et effets sur les mouvements. En outre, ces effets peuvent ˆetre de quatre types : obstructif, non-obstructif, condition-nellement obstructif et transformation. Ces effets peuvent ˆetre ´egalement d´efinis par rapport aux m´edias utilis´es.
3.4.5 Le mod`ele formel de l’Awareness, Focus et Nimbus
Les concepts de Focus, Nimbus et Awareness sont bas´es sur la notion de l’espace ; ils sont utilis´es pour des domaines d’applications diverses (Benford et al., 1993). Dans ce qui suit, nous pr´esentons le formalisme associ´e au mod`ele spatial d’interaction. Ce dernier est
3.4. LE MOD `ELE SPATIAL DE L’INTERACTION
abstrait et ind´ependant de l’application.
Consid´erons un espace dans lequel l’interaction peut avoir lieu entre n entit´es par l’in-term´ediaire de m medias. Les concepts Focus et Nimbus sont les plus fondamentaux du mod`ele spatial de l’interaction. Toutes les entit´es qui composent l’environnement doivent mesurer ces quantit´es pour chacun des m medias. Soit une entit´e i, les mesures du Focus et du Nimbus de cette entit´e pour un support media k seront donn´ees par les fonctions suivantes :
fik : Tk× Tk → R
nik : Tk× Tk → R (3.6) Avec
fik est la fonction Focus, nik est la fonction Nimbus, R est l’ensemble des nombres R´eels et Tkrepr´esente l’ensemble des propri´et´es d’une entit´e i pour un support k, cette ensemble sera d´efini par la fonction tik.
La mesure du Focus de deux entit´es i et j pour un support k est donn´ee par la fonction suivante :
fk(tik, tjk) (3.7) Les fonctions Focus et Nimbus sont employ´ees pour d´ecrire comment les entit´es inter-agissent entre elles dans un support particulier, par cons´equent, elles sont group´ees pour former un 2-tuple connu sous le nom descripteur de support. Un descripteur de support Dik d’une entit´e i pour un support k est repr´esent´e comme suit :
Dik = (fik, nik) (3.8) Le support de description repr´esente comment une entit´e particuli`ere influence son interaction par rapport `a un support d’interaction donn´e. Le descripteur de support peut ˆ
etre ´etendu pour d´efinir un descripteur d’entit´e Ei :
Ei = (Di1, Di2, Di3, ...., Dim) (3.9) m repr´esente le nombre de supports dans l’espace.
L’Awareness est repr´esent´ee pour un support k en fonction de deux autres fonctions, celle du Focus et celle du Nimbus :
Akij(fik, njk) : R2 → R (3.10) Cette fonction mesure l’Awareness d’une entit´e i donn´ee par rapport `a une autre entit´e j en se basant sur les valeurs du Focus de i (fik) par rapport `a j et du Nimbus de j (njk)
COLLABORATIVES
par rapport `a i.
Dans un espace donn´e, pour qu’une entit´e i se rende compte de la pr´esence d’une autre entit´e j, il suffit de calculer le niveau d’Awareness :
N iveauAwareness = Akij(fik(tik, tjk), njk(tjk, tik)) (3.11)