Dans la partie précédente nous avons présenté la conception et l’implémentation de notre plateforme interactive 3D pour expliquer le fonctionnement du Télescope Bernard Lyot. Afin de valider son fonctionnement et le déroulement du scénario pédagogique, nous avons implémenté des techniques d’interaction dites « classiques » basées sur l’utilisation d’interface de type WIMP (fenêtres, icônes, menus et dispositifs de pointage) couplée à l’utilisation du clavier et de la souris. Pour naviguer dans cet EV3D nous avons couplé, comme preuve de concept, une souris 3D commercialisée. Pour rappel nous sommes dans un contexte muséographique avec un public varié et non forcément expert avec la manipulation de la 3D. L’utilisation du clavier-souris ou de la souris 3D ne sont pas forcément des techniques d’interaction donnant pleinement satisfaction ou motivation auprès d’un public varié. Dans le but d’explorer d’autres couplages entre les utilisateurs et l’EV3D de notre plateforme interactive 3D, nous proposons d’orienter notre conception des techniques d’interaction innovantes ou avancées
vers deux groupes de techniques : des techniques d’interaction tangibles et des techniques
d’interaction basées sur l’utilisation d’un smartphone.
D’après les travaux de Shaer et Hornecker (Shaer and Hornecker 2009), l’interaction tangible reprend les mouvements physiques et « naturels » que réalisent les utilisateurs dans la vie quotidienne. Il a donc été prouvé que ce type d’interaction est plus facile à appréhender par des utilisateurs novices. L’interaction tangible a déjà été explorée et évaluée positivement dans un contexte muséographique (Horn et al. 2009) ainsi que pour expliquer des notions en astronomie en manipulant des objets 3D en réalité augmentée (Fleck and Simon 2013). Afin d’explorer le couplage de techniques d’interaction tangibles dans notre plateforme interactive 3D, nous avons conçu et implémenté des solutions d’interaction permettant aux utilisateurs de réaliser les tâches du scénario pédagogique du TBL. Ces techniques d’interaction tangibles seront détaillées dans le Chapitre VII (page 217) de ce mémoire. Le second groupe de technique d’interaction sur lequel les Chapitres V (page 111) et VI (page 133) se focaliseront est l’utilisation d’un smartphone pour interagir avec notre plateforme interactive 3D. En effet, à l’heure actuelle, le dispositif smartphone est utilisé quotidiennement par un nombre grandissant d’utilisateurs dans le monde. Il sert à la fois pour communiquer, travailler, s’informer et se divertir. Nous faisons l’hypothèse que le dispositif smartphone propose une bonne alternative pour interagir avec un EV3D. Lors de la visite du Pic du Midi, les visiteurs pourraient télécharger l’application officielle du Pic du Midi18 déjà existante sur l’App Store et le Play Store. Celle-ci contient des commentaires sur la visite de l’observatoire, la vidéo de la webcam du sommet et un module en réalité augmenté pour découvrir les sommets des Pyrénées. Dans le futur, cette application pourrait en outre permettre d’interagir et de coupler les utilisateurs à notre plateforme interactive 3D afin de comprendre le fonctionnement du TBL.
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Pour répondre à cet objectif, nous avons tout d’abord implémenté une technique d’interaction simplement basée sur l’utilisation de l’écran tactile du smartphone afin de manipuler les différents éléments du TBL (liens L6 à L10) et de visualiser les données liées au TBL (cf. Figure 41). Nous avons utilisé des curseurs de défilement (sliders) horizontaux pour manipuler les éléments mécaniques et labels textuels pour la visualisation des données. Cette implémentation nous a permis de prouver que l’intégration d’un smartphone fonctionnant sous Android est possible avec notre plateforme interactive 3D.
Figure 41 : Preuve de conception de l’utilisation d’un smartphone pour manipuler et visualiser les données de notre plateforme interactive 3D
Dans la suite de nos travaux autour de l’interaction basée sur l’utilisation d’un smartphone, nous avions comme hypothèse de ne pas utiliser uniquement la surface tactile du smartphone comme solution d’interaction. Nous souhaitions concevoir des techniques d’interaction avancées qui considèrent le smartphone comme un objet physique et tangible, comme une référence pour l’interaction utilisant des gestes autour de celui-ci ou encore comme un moyen de définir des zones et des espaces d’interaction autour de ce dispositif (Hasan, Ahlström, and Irani 2013). Ces techniques d’interaction doivent permettre de réaliser toutes les tâches identifiées dans le scénario pédagogique pour expliquer le fonctionnement du TBL.
Dans la suite de cette Partie B, nous allons tout d’abord explorer dans le Chapitre V (page 111) les solutions existantes pour coupler un smartphone avec un EV3D. Dans le Chapitre VI (page 133), nous détaillerons les trois évaluations utilisateurs que nous avons menées. La première (cf. partie VI.2 page 137) consiste à proposer une technique d’interaction basée sur l’utilisation tangible d’un smartphone pour naviguer dans un EV3D. Nous comparerons cette solution aux deux solutions déjà existantes dans notre plateforme pour naviguer (le clavier-souris et la souris 3D). La deuxième évaluation utilisateur (cf. partie VI.3 page 162) comparera diverses solutions d’interaction utilisant un smartphone sélectionner un objet 3D et la troisième évaluation utilisateur (cf. VI.4 page 187) comparera plusieurs solutions d’interaction utilisant un smartphone pour manipuler un objet 3D. Ainsi toutes les tâches 3D du scénario pédagogique seront couvertes.
CHAPITRE V : ÉTAT DE L’ART DES
TECHNIQUES D’INTERACTION
BASÉES SMARTPHONE POUR
INTERAGIR AVEC UN EV3D
CHAPITRE V : TABLE DES MATIÈRES
V.1 INTRODUCTION ... 113 V.2 NAVIGATION 3D ... 114 V.2.1 EV3D affiché sur l’écran du smartphone ... 114
V.2.1.1 Interaction tactile ... 114 V.2.1.2 Interaction tangible ... 115 V.2.1.3 Interaction autour du smartphone ... 117
V.2.2 Smartphone et écran distant ... 118
V.2.2.1 Interaction Tactile ... 118 V.2.2.2 Interaction Tangible ... 119 V.2.2.3 Interaction autour du smartphone ... 120
V.3 SÉLECTION 3D ... 122 V.3.1 EV3D affiché sur l’écran du smartphone ... 122
V.3.1.1 Interaction tactile ... 122 V.3.1.2 Interaction tangible ... 122 V.3.1.3 Interaction autour du smartphone ... 123
V.3.2 Smartphone et écran distant ... 123
V.3.2.1 Interaction tactile ... 123 V.3.2.2 Interaction tangible ... 124 V.3.2.3 Interaction autour du smartphone ... 124
V.4 MANIPULATION 3D ... 125 V.4.1 EV3D affiché sur l’écran du smartphone ... 125
V.4.1.1 Interaction tactile ... 125 V.4.1.2 Interaction tangible ... 126 V.4.1.3 Interaction autour du smartphone ... 126
V.4.2 Smartphone et écran distant ... 127
V.4.2.1 Interaction tactile ... 127 V.4.2.2 Interaction tangible ... 128 V.4.2.3 Interaction autour du smartphone ... 129
V.1 Introduction
Les capacités de calcul actuel des smartphones permettent maintenant d’afficher sur l’écran un rendu d’EV3D. De plus les capteurs embarqués dans ces dispositifs (écran tactile, accéléromètres, gyroscopes, caméra vidéo) offrent diverses opportunités d’utilisation du smartphone pour porter l'interaction avec un EV3D. De plus l’utilisation du smartphone pour interagir avec un écran distant affichant un EV3D dans des situations d’interaction courantes présente divers avantages : proposer un contrôle distant évitant ainsi les problèmes d’occultation de l’écran du smartphone, exploiter un dispositif familier et personnel pour les utilisateurs, utiliser l’écran du smartphone pour afficher des informations supplémentaires pour guider l’utilisateur pour découvrir l’interaction par exemple. Dans ce chapitre nous allons analyser les travaux existants dans la littérature pour interagir avec un EV3D en utilisant un smartphone. Nous procéderons à cette analyse en regroupant les techniques suivant les tâches 3D qu’elles permettent de réaliser : la navigation 3D, la sélection et la manipulation 3D. Pour chaque tâche nous séparerons les techniques d’interaction où l’EV3D est affiché sur l’écran du smartphone des techniques d’interaction où le smartphone sert de support pour manipuler un EV3D affiché sur un écran distant. Pour chaque sous-groupe nous classerons les techniques suivant le type d’interaction qu’elles utilisent, à savoir l’écran tactile du smartphone (interaction tactile), l’utilisation du smartphone comme un objet physique (interaction tangible) ou l’utilisation du smartphone comme support à une interaction gestuelle autour du dispositif (interaction autour du smartphone).
Navigation 3D