Cette même technique, utilisée de façon planifiée, améliore la visualisation du modèle (droite).
11.1 Introduction
Les limitations et les contraintes des terminaux mobiles font qu’il est parfois préférable de contrôler une application 3D de manière planifiée plutôt que directe. En effet, un contrôle planifié possède des avantages par rapport à un contrôle direct, particulièrement sur ter-minaux mobiles : les occultations de l’écran sont moins présentes et moins pénalisantes, l’expertise nécessaire est la plupart du temps moindre et cette approche est bien adaptée aux appareils peu puissants. Cependant, le contrôle peut être moins précis, et l’utilisateur est moins libre qu’avec un contrôle direct.
Nous avons cherché à identifier les différences qui existaient entre ces deux modes d’in-teraction, afin d’évaluer les situations dans lesquelles une approche peut être préférable à l’autre.
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Chapitre 11 – Étude comparative du contrôle direct et du contrôle planifié sur un terminal
mobile
Dans ce chapitre, nous étudierons les différences existantes entre une interaction planifiée et une interaction directe. La suite du chapitre sera consacrée à une étude utilisateur que nous avons menée (Decle et Hachet, 2009) concernant la planification de la technique du trackball. Il ressort de cette étude que les performances des deux approches (trackball direct et trackball planifié) sont proches, mais que les utilisateurs se sont sentis aidés et moins perdus à l’aide de la technique de trackball planifiée.
11.2 Contrôle planifié et contrôle direct
Comme nous l’avons vu dans le chapitre 10, le contrôle planifié est une approche couramment utilisée dans de nombreuses tâches d’interaction 3D. La plupart des tâches d’interaction 3D peuvent être contrôlées de manière planifiée ou de manière directe, mais les performances et les contraintes d’utilisation ne seront pas les mêmes car des différences significatives existent entre ces deux modes d’interaction.
Tout d’abord, les techniques directes permettent souvent une plus grande liberté que les techniques planifiées. En effet, l’utilisateur est moins restreint, car il peut spécifier lui-même de nombreux paramètres qui seraient calculés automatiquement dans le cas du contrôle planifié. De plus, les techniques d’interaction planifiées se basent parfois sur une discrétisation de l’interaction, comme nous l’avons fait pour le contrôle planifié du trackball, décrit dans la section suivante, ce qui n’est pas le cas des techniques directes.
Cependant, l’utilisation d’un contrôle direct sur un écran tactile crée un problème impor-tant : une grande partie de l’écran est occultée par le dispositif de pointage servant à toucher l’écran (stylet, doigt, etc.). Cette limitation est particulièrement gênante sur un terminal mo-bile, où la taille de l’écran est réduite, car l’utilisateur masquerait alors une grande partie du modèle 3D qui l’intéresse.
Un autre problème risque de survenir si l’appareil ne possède pas assez de ressources pour pouvoir afficher une scène 3D en temps réel. Dans ce cas, le temps de latence séparant l’action de l’utilisateur et le résultat à l’écran peut être grand, à cause d’un temps d’affi-chage d’une image trop important. Prenons l’exemple d’un utilisateur souhaitant effectuer un quart de tour à la caméra avec une technique classique, telle le flying. Dans cette tech-nique directe, l’utilisateur contrôle la vitesse de rotation de la caméra par des mouvements horizontaux : plus l’utilisateur s’écarte de l’axe vertical de l’écran, plus la caméra tourne vite. Si la latence est grande, le risque ici est que l’utilisateur continue de s’écarter de l’axe médian, augmentant la vitesse de rotation. Lorsque la nouvelle image sera affichée, l’angle de rotation sera trop grand et la rotation sera plus importante que prévue. Il risque alors de se perdre dans l’environnement. Avec un contrôle planifié, l’utilisateur est assuré que la caméra effectuera une rotation de l’angle qu’il a spécifié.
Ce sentiment d’égarement peut également provoquer un désagrément important : dans le cas de la navigation par exemple, des mouvements de caméra trop brusques et incontrô-lés risques de provoquer des nausées. Avec les techniques planifiées, les mouvements de caméra sont calculés par le système. Elles sont de ce fait parfaitement fluides, sans à-coups.
Les techniques d’interaction qui utilisent un contrôle direct demandent souvent une cer-taine expertise. En effet, il est recommandé d’avoir de bonnes connaissances en manipulation
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3D afin d’utiliser ces techniques, car elles sont souvent basées sur une décomposition de la tâche en fonction des degrés de liberté invoquée. Par exemple, beaucoup de logiciels de vi-sualisation 3D utilisent une technique de flying, une technique de trackball et une technique de panning afin de permettre un déplacement totalement libre dans la scène 3D. De ce fait, il est nécessaire pour l’utilisateur d’apprendre plusieurs techniques afin d’arriver à ses fins. Cette décomposition de la tâche n’est pas adaptée à une utilisation par des novices.
Avec les techniques planifiées, la tâche est simplifiée et, surtout, elle est d’un plus haut niveau : plutôt que de contrôler les transformations à effectuer, l’utilisateur spécifie ce qu’il souhaite obtenir, afin que le système calcule les transformations invoquées afin d’arriver à ce résultat.
11.3 Étude de cas : Adaptation du trackball aux contraintes des appareils
mobiles
Observer un modèle 3D dans son intégralité, faisant pivoter la caméra autour de celui-ci, est une tâche fondamentale. Ce mouvement de caméra permet à l’utilisateur de comprendre la structure du modèle 3D affiché à l’écran. Parmi les techniques de manipulation de ca-méra existantes, la technique du trackball, dont nous avons parlée dans la section 5.2, est la plus propice à ce genre de tâches. Elle permet d’accomplir des rotations autour d’un modèle 3D de manière efficace et est implémentée dans tous les logiciels de visualisation 3D. Mal-heureusement, elle a été développée et évaluée pour des ordinateurs de bureau, où elle est contrôlée à l’aide de la souris.
Les contraintes des appareils mobiles rendent cette technique plus difficile à contrôler, particulièrement lorsque l’on utilise le pouce afin d’interagir. En particulier, l’occultation causée par le pouce crée une situation contradictoire où l’utilisateur cache le modèle 3D qu’il est en train d’observer (voir Figure 11.1, gauche). De plus, des contraintes anatomiques ainsi que des problèmes de précision rendent le trackball plus difficile à contrôler au pouce qu’à la souris.
Afin de résoudre ces problèmes, nous proposons de contrôler le trackball de manière pla-nifiée, à l’aide de gestes horizontaux ou verticaux dessinés par l’utilisateur (voir Figure 11.1, droite). Nous avons ainsi développé une version planifiée de la technique “Two-Axis Va-luator”, qui est considérée comme le trackball le plus efficace (Bade et al., 2005) et qui est implémentée dans de nombreuses applications 3D.
Ainsi, dessiner un geste horizontal fait tourner la caméra autour de l’axe défini par le centre du modèle et le vecteur up de la caméra, tandis qu’un mouvement vertical produira une rotation autour de l’axe défini par le même centre et le vecteur right de la caméra (voir Figure 11.2).
Une fois le geste de l’utilisateur terminé, c’est à dire lorsqu’il relâche son pouce de l’écran, la caméra est transformée en fonction du geste effectué. Il est ainsi possible de tourner autour du modèle en dessinant plusieurs gestes successifs.
L’angle de la rotation entre deux vues successives doit être réglé en fonction de la précision requise. Un angle trop petit produit un grand nombre de vues possibles. Dans ce cas, beaucoup de gestes sont nécessaires. Parallèlement à cela, un angle trop grand réduit le nombre de gestes nécessaires à l’observation d’un modèle. Cependant, cela limite aussi le nombre de vues obtenues. L’utilisation de cette technique nous a montré qu’un angle de 45
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Chapitre 11 – Étude comparative du contrôle direct et du contrôle planifié sur un terminal
mobile
FIGURE11.2 – Un geste horizontal produit une rotation autour du vecteur “up” de la caméra