Travail sur la feuille augmentée

La feuille augmentée regroupe les fonctionnalités supplémentaires que peut apporter un outil de dessin numérique par rapport au traditionnel papier/crayon. Elle offre une représentation graphique des analyses effectuées sur le dessin par le système, et propose donc des outils d’édition liés à ces analyses : la saisie de propriétés géométriques. Outre cette saisie, elle permet aussi d’annoter le dessin. Annotations

Les annotations sont courantes sur les croquis de conception, permettant des explications et amé-liorant aussi la communication des idées entre collaborateurs. Il est évident qu’un système de dessin numérique doit aussi proposer un tel outil pour ne pas rompre avec les habitudes du concepteur, mais aussi pour renforcer cette notion d’explication et d’historique des croquis dans un contexte où les possibilités d’archivage et de fouille documentaire sont en constante évolution (voir [Coüasnon et Camillerapp, 2003] et plus généralement la revue Document numérique [Lavoisier-Hermes science publications, 2000 2004]).

Il reste encore à rendre cette saisie d’annotations des plus naturelles, en évitant de rompre avec la ligne directrice de notre interface basée sur le dessin (proscrire la saisie au clavier, par exemple). La saisie des annotations dans SVALABARD est donc aussi une interaction de dessin à main levée. Elle ne doit alors pas interférer avec l’action de dessin, et c’est pour cela que nous avons choisi de placer cette saisie d’annotations sur la feuille augmentée : c’est une première discrimination sémantique (les traits sur la feuille de dessin sont du dessin, sur la feuille augmentée des compléments au dessin). Ces traits ne seront donc pas interprétés par le système d’analyse du dessin, et ne seront visibles que sur la feuille augmentée (voir figure 4.13 page ci-contre).

4.3. INSTRUMENTS DES FEUILLES D’INTERACTION

FIGURE4.13 –Outil d’annotations de la feuille augmentée de SVALABARD.

de la tablette écran, permettant ainsi de passer rapidement d’un outil à l’autre en utilisant le même stylet sur des tablettes différentes (voir figure 4.14). Cette disposition est dans le même esprit que le périphérique proposé par la société Wacom, le CintiqPartner™ [Wacom Europe GmbH, 2003], en complément de leurs tablettes écran(2).

FIGURE4.14 –Interaction avec deux tablettes graphiques. La tablette écran est utilisée pour dessiner, alors que la seconde tablette permet de tracer de simples annotations avec le même stylet. Le changement d’outil est naturel, sans avoir à changer de stylet.

Il aurait été envisageable d’utiliser deux stylets et une seule tablette, chaque crayon correspondant alors à un outil logique différent. Toutefois, cette approche aurait impliqué un changement de crayon pour changer d’outil, ce qui n’est pas le cas dans la réalité. Un architecte réalisant un croquis et voulant l’annoter utilisera le même crayon. C’est pourquoi nous avons conservé notre métaphore du changement d’espace : le changement d’espace virtuel (feuille de dessin/feuille augmentée) est associé

(2)Notons que nous avions étudié cette disposition et cette configuration à deux tablettes avant la présentation de cet outil par Wacom.

CHAPITRE 4. UNE TABLE À DESSIN VIRTUELLE : S VALABARD à un changement d’espace physique. Ce changement de surface de contrôle (tablette écran/tablette standard) fournit cette fois une discrimination physique entre les deux activités et outils similaires : dessiner/annoter.

L’outil d’annotations de SVALABARD, par sa manipulation similaire à l’outil de dessin, ne brise pas la cohérence dans les interactions du système. Les espaces de travail distincts, supportés par l’utili-sation d’espaces de visualil’utili-sation (feuilles) et d’interaction (tablettes), permet en outre une association claire entre les outils et leur fonction, réduisant ainsi à notre avis les erreurs qui pourraient être induites par la saisie d’annotations directement sur la tablette écran, avec un autre stylet ou un modificateur (bouton) par exemple.

Saisie de propriétés géométriques

Un autre outil est actif lorsque la feuille augmentée est visible : un outil de saisie de contraintes et propriétés. En effet, l’élévation 3D de dessins à main levée nécessite la connaissance de pro-priétés géométriques des objets à reconstruire (parallélisme, orthogonalités, incidences). Bien que détectant déjà des propriétés importantes de la structure du dessin (voir la section 4.4 page 110), SVALABARDdevra proposer à terme une détection et le traitement automatique de propriétés de plus haut niveau. Nous proposons actuellement un outil original de spécification des contraintes. Celui-ci permet de saisir des contraintes de parallélisme ou d’orthogonalité entre segments et des contraintes de coplanarité entre points parreconnaissance de gestes. Notons toutefois que, même en présence d’une détection automatique, un tel outil justifie sa présence pour modifier et corriger d’éventuelles erreurs du système.

Spécifier des propriétés entre des objets géométriques, comme par exemple le parallélisme de plusieurs droites, revient à sélectionner ces objets et à annoncer la propriété qui les lie (de la même manière qu’un énoncé géométrique dirait les droites AB et CD sont parallèles). La réalisation d’un tel outil dans notre système pourrait reprendre ce principe d’énoncé en proposant un outil de sélection, pour désigner les segments, et un outil de commande pour spécifier le parallélisme. Une telle mani-pulation directe aurait déjà l’avantage d’être plus cohérente avec notre approche qu’une méthode de saisie des contraintes par boîtes de dialogue ou un langage de script (que l’on trouve fréquemment dans des systèmes de modélisation 3D ou de dessin géométrique). Nous proposons une méthode plus efficace en regroupant ces deux phases de sélection et d’énoncé dans une interaction de saisie de contraintes par reconnaissance de gestes : lesgestes de commande, proposés par Stéphane CHATTY

dans [Chatty et Lecoanet, 1996]. Cette saisie s’opère par manipulation directe des segments et points issus de l’interprétation des traits du dessin, sur la feuille augmentée.

Chaque propriété géométrique est représentée par un groupe cohérent de gestes (voir figure 4.15 page suivante). Un groupe contient plusieurs gestes, qui ne différent que par leur orientation. Ainsi, le pa-rallélisme est représenté par un trait, avec huit orientations possibles (voir figure 4.15(a)), l’ortho-gonalité par un angle droit (voir figure 4.15(b)) et la coplanarité par un cercle (voir figure 4.15(c)). Ces gestes spécifient la contrainte, mais permettent aussi la sélection des objets, combinant alors les fonctions épistémique et ergotique [Cadoz, 1994]. Il suffit de tracer le geste correspondant sur chaque segment ou point auquel on veut appliquer la propriété désirée. Cela permet la sélection successive d’un nombre illimité d’objets, un par geste identique, pour leur appliquer une propriété commune. L’interaction, et donc la saisie, est validée automatiquement au bout de quelques secondes si aucune nouvelle sélection n’intervient, ou si un objet est sélectionné avec un geste différent.

4.3. INSTRUMENTS DES FEUILLES D’INTERACTION

(a)Parallélisme. (b)Orthogonalité. (c)Coplanarité.

FIGURE4.15 –Gestes associés aux contraintes. Les points de départ des gestes ne sont pas représentés, ceux-ci pouvant être initiés d’une extrémité ou de l’autre.

Suivons l’exemple de la spécification d’une contrainte de parallélisme sur trois segments à l’aide de la figure 4.16 page suivante. La première figure présente la feuille augmentée. Le dessinateur a tracé plusieurs traits à l’aide de l’outil de dessin de la tablette écran et peut voir leurs interprétations et les segments qui en découlent sur la feuille augmentée. En utilisant le côté gomme du stylet sur la seconde tablette, il sélectionne avec le geste approprié les segments qu’il veut spécifier parallèles (voir figure 4.16(a)). Dans la figure 4.16(b), plusieurs segments sont sélectionnés. Cette sélection est représentée par le surlignage des segments. Le geste utilisé persiste pour rappeler la propriété en cours de spécification. Enfin, la troisième figure présente le résultat de l’action, validée après un temps sans sélection. Les segments ne sont plus surlignés, mais sont affichés de la même couleur pour pouvoir rapidement identifier les faisceaux.

La spécification de contraintes d’orthogonalité sur des segments ou de coplanarité sur des points se déroule de la même manière, avec le geste approprié (voir figure 4.17 page suivante pour les points coplanaires). Nous avons, dans notre prototype, réalisé un module très simple et basique de maintient de la cohérence des propriétés géométriques (transitivité, propagation, etc.) dans le but de prouver la faisabilité de l’interaction. Il est évident qu’une fois le système connecté au noyau mathématique de reconstruction 3D, les propagations et vérifications sur ces contraintes lui seront entièrement délé-guées.

De la même manière que pour les annotations, cette saisie des propriétés géométriques se déroule sur la seconde tablette et non sur la tablette écran. Cela reprend le principe de l’association feuille de dessin/tablette écran, feuille augmentée/tablette. Nous avions envisagé, dans un premier temps, de réaliser cette interaction sur la tablette écran. Mais bien que cela aurait rendu plus précise la sélection des objets de la feuille augmentée, cela aurait aussi brisé l’association périphériques/vues qui nous semble plus importante. Dans ce choix, l’utilisation du côté gomme du stylet permet de distinguer cet outil de celui des annotations à main levée.

CHAPITRE 4. UNE TABLE À DESSIN VIRTUELLE : S VALABARD

(a) (b)

(c)

FIGURE4.16 –Étapes de la notation de droites parallèles. Les segments sont sélectionnés avec le geste appro-prié. Ils sont alors surlignés et les gestes de sélection restent visibles (figure (a) et (b)). Au bout d’un temps sans sélection, la saisie est validée. Les segments sont affichés de la même couleur pour notifier leur parallélisme.

(a)Sélection de trois points. (b)Une autre sélection. (c)Après plusieurs étapes.

4.3. INSTRUMENTS DES FEUILLES D’INTERACTION