Variété et adaptabilité des interfaces graphiques 3D

Grâce à la généricité du module de structuration de l’information, tout type de contenu issu d’en- sembles de données peut être visualisé à travers des interfaces graphiques 3D. Si les exemples pro- posés dans la section 5.1 se limitent à l’exploration de bases de données multimédia, notre formalisme permet également de créer des interfaces graphiques 3D pour la visualisation de données pour des applications variées, comme le e-commerce, la culture, ou la visualisation de données scientifiques par exemple. La variété des opérateurs du langage de description de phénomes permet également de définir des métaphores de présentation de l’information très variées, allant des interfaces graphiques immersives (comme par exemple la métaphore de l’univers Orange) aux interfaces graphiques non immersives (comme par exemple la métaphore de la tour de carrousels). Ces métaphores de présen- tation peuvent être génériques, c’est à dire adaptées à tout type d’information, ou sémantiquement corrélées au domaine applicatif des données à visualiser.

Les métaphores de présentation de l’information permettent d’adapter l’interface graphique 3D à diffé- rents dispositifs d’interaction et de restitution. Par exemple, lorsque l’interface graphique est destinée à être utilisée via un téléphone mobile, le concepteur peut choisir des modèles 3D simples et une in- terface limitant le nombre de données visibles à un instant t, soit en privilégiant le regroupement de données, soit en subdivisant l’interface graphique en plusieurs scènes, chaque scène étant chargée à la demande sur le terminal en fonction des actions de l’utilisateur final. De même, les interactions proposées peuvent différer si le dispositif d’interaction cible est limité à un clavier de téléphone ou à une surface tactile.

Architecture Que ce soit au niveau des contenus ou des dispositifs de visualisation et d’interac- tion, notre formalisme permet donc de décrire des interfaces graphiques 3D adaptées à de multiples usages. La modularité de notre formalisme permet également d’adapter l’architecture en fonction de l’application. Ainsi, les différents fichiers (génomes, phénomes et génotypes, phénotypes) peuvent être sauvegardé sur le serveur ou le client. De même, les transformations permettant de produire les génotypes et phénotypes peuvent être exécutées sur le serveur ou le client. La création de fichiers intermédiaires (génotype, générateur de phénotype spécifique à un format 3D et à une métaphore de présentation de l’information, . . . ) facilite la création d’architectures mixtes où une partie de l’informa- tion et des transformations sont gérées par le serveur, et l’autre partie est gérée par le client. De telles architectures permettent par exemple à un utilisateur d’appliquer une métaphore de présentation de l’information sauvegardée en local au génotype généré par l’auteur A pour la visualisation de sa base de données multimédia. Pour information, la taille des fichiers, après compression zip, correspondant aux métaphores de la tour de carrousels et de l’univers Orange sont indiqués dans la table 5.6. Le génotype auquel le phénome X3D est appliqué correspond au génotype de la base de VoD d’Orange. L’Univers Orange total correspond à l’ensemble des fichiers produits à partir du génotype extrait de la base VoD d’Orange, tandis que l’Univers Orange minimal correspond à la taille moyenne des trois fichiers nécessaire à l’exploration d’un film (c’est-à-dire la scène principale, un hall de cinéma et une salle de projection). Les prototypes et textures utilisés ne sont pas pris en compte. Pour information, l’ensemble des prototypes de la métaphore de l’Univers Orange pèse 3,02Mo et l’ensemble des tex- tures associées pèse 4,6Mo, après compression zip.

5.2. ANALYSE 93

Métaphore Phénome Phénome X3D Phénotype Tour de carrousels 1,56 1,85 3,08 (1 fichier) Univers Orange (total) 3,3 3,46 548 (366 fichiers) Univers Orange (minimal) 3,3 3,46 4,3 (3 fichiers)

Table 5.6 – Poids des fichiers après compression zip (en kilo octets).

Notre formalisme peut donc être adapté à plusieurs architectures. Cependant, le système de ges- tion de données choisi, l’implémentation du générateur de génotype et le nombre des données à traiter peut entraîner un temps de production du génotype incompatible avec la structuration de l’information en temps réel. La création dynamique de sous-génotypes (voir section 4.2.2) permet alors de diviser l’organisation des données en sous-problèmes et de ne calculer que le sous-ensemble de l’organisa- tion nécessaire pour la visualisation des données à un instantt. Ainsi, pour la métaphore de l’univers Orange, il n’est pas nécessaire de calculer le génotype en entier. Pour la première scène, seuls les genres sont extraits de la base de données. Lors du choix d’un cinéma, seuls les réalisateurs ayant produit des films correspondant au genre choisi sont extrait, et ainsi de suite. Un système de prédiction de l’exploration de l’utilisateur peut améliorer la création dynamique de sous-génotypes en prenant en compte les déplacements de l’utilisateur dans la scène 3D. Ainsi, le calcul du sous-génotype cor- respondant à un genre est initialisé/stoppé selon que l’utilisateur s’approche ou s’éloigne du cinéma correspondant. L’intégration de fonctionnalités de regroupement de données au composant de création dynamique de sous-génotypes permettrait également d’adapter le nombre de niveaux d’exploration en fonction du nombre d’éléments résultant d’une requête.

Lorsque la création dynamique de génotype ne convient pas, le créateur de l’application peut pré- calculer un ensemble fini de génotypes correspondant à un ensemble fini de structurations de l’in- formation. Les génotypes correspondant sont sauvegardés côté serveur, et l’utilisateur de l’interface graphique pourra alors choisir la structuration qui lui convient. Ces problèmes et solutions s’appliquent également à la création de phénotypes. Ainsi, comme nous l’avons vu en section 4.3.2.2, un phénome permettant la visualisation de trois niveaux d’exploration à l’aide de métaphores uni-niveau produit 1 + g +

g

X

i=1

rifichiers, oùg est le nombre d’éléments du premier niveau d’exploration, et rile nombre

d’enfants de l’élément de rangi du premier niveau d’exploration. La production dynamique des fichiers en fonction de l’exploration de l’utilisateur permet de répartir de manière efficiente le temps de calcul nécessaire à la visualisation de l’interface graphique interactive. Un ensemble de phénotypes peut également être pré-calculés et sauvegardé côté serveur. La table 5.7 présente les temps de calcul nécessaires à la création non dynamique des phénotypes correspondant aux métaphores de la tour de carrousel et de l’univers Orange. La transformation Phénome vers Phénome X3D correspond à la création du générateur de phénotype X3D (voir section 4.3.3) et peut être pré-calculé. La transforma- tion Phénome X3D vers Phénotype correspond à l’application du phénome sur le génotype issu de la base de VoD d’Orange et produit un ensemble de scènes X3D.

Métaphore Phénome -> Phénome X3D Phénome X3D -> Phénotype Total

Tour de carrousels 703 562 1265

Univers Orange 703 610 1313

Table 5.7 – Temps d’exécution des transformations permettant la génération d’un phénotype (en milli- secondes).

Le choix de l’architecture doit donc être adapté aux contraintes de l’application, comme par exemple le volume des données, les performances visées, ou encore les différentes plateformes cibles.

Interfaces graphiques immersives et multi-utilisateurs Notre formalisme doit permettre la défini- tion de métaphores de présentation de l’information variées, dont des interfaces graphiques 3D im- mersives. Si l’immersion peut apporter un certain nombre d’avantages, caractère ludique, exploitation maximale des trois dimensions, etc., elle peut entrainer un certain nombre de problèmes. Par exemple, dans le cadre d’une navigation non contrainte, il est difficile de gérer les points-de-vue associés aux

94 CHAPITRE 5. RÉSULTATS ET ANALYSES

éléments d’information de manière relative à l’élément en cours de visualisation. Ainsi, si un utilisateur choisi un point-de-vue associé à un élément E d’information, puis se déplace librement vers un élément F, la gestion de l’opérateurNextSibling pose des difficultés : l’élément suivant peut référer au frère de l’élément E ou au frère de l’élément F.

Les interfaces graphiques 3D peuvent également être multi-utilisateurs, ajoutant de nouvelles contr- aintes aux métaphores de présentation de l’information. Par exemple, la métaphore de l’univers Orange n’est pas utilisable telle quelle pour une utilisation multi-utilisateurs. En effet, l’utilisateur final peut ef- fectuer une rotation sur les cinémas représentant les éléments de niveau 1, et une translation sur les portes et panneaux repésentant les éléments de niveau 2 et 3 respectivement. Si plusieurs utilisa- teurs finaux sont présents dans la même scène 3D, ces actions entraînent l’inutilisabilité de l’interface graphique. Notre formalisme permet de définir plusieurs protocoles d’usages gérés par le moteur 3D :

– seules un certain nombre d’interactions sont autorisées dans les univers multi-utilisateurs. Dans ce cas, la métaphore de présentation de l’information des niveaux d’exploration 2 et 3 pose problème car une partie de l’information peut devenir inaccessible (par exemple, lorsqu’il y a trop de portes pour toutes les positionner dans l’espace reservé) ;

– la scène est dupliquée pour chaque groupe d’utilisateurs finaux. Dans la majorité des cas, l’in- terface graphique sera donc en mode mono-utilisateur. Cependant, un utilisateur peut inviter d’autres utilisateurs à le rejoindre dans l’interface graphique. Ainsi par exemple, un groupe d’amis souhaitant visualiser un film pourra se retrouver dans l’interface graphique 3D proposée par Orange et naviguer ensemble pour choisir un film ;

– une partie de la scène 3D est commune à tous les utilisateurs (les invariants de la métaphore de présentation de l’information), tandis qu’une partie (les éléments d’information) est dupliquée pour chaque utilisateur. Dans ce cas, deux utilisateurs positionnés côte à côte dans une scène 3D (par exemple face à un cinéma) ne visualiseront pas la même information (par exemple, le genre Comédie et le genre Policier). Cependant, une structuration de l’information intelligente (par exemple le classement par ordre alphabétique) permet à ces utilisateurs de discuter pour obtenir la même visualisation, ou pour suivre les recommandations de l’autre utilisateur.

Dans le dernier cas proposé, le fait que deux utilisateurs visitant la même scène aient une visualisation différente (position des éléments d’information par exemple) est acceptable et est considérée comme ne posant pas de problème pour l’exploration de l’information et la recherche de données, tout en ne gênant pas l’interaction entre les utilisateurs. Dans ce cas, il est possible d’imaginer deux utilisateurs finaux présents dans une même scène 3D, mais chacun d’eux ayant choisi un style graphique différent (l’univers Orange et l’univers en papier par exemple). Ces utilisateurs pourront alors interagir et dialo- guer sur le contenu de l’interface malgré les différences graphiques de la scène visualisée, et ce grâce aux invariants de représentation communs aux deux métaphores (par exemple, le nom et la couleur associée aux cinémas, l’univers cinématographique conservé avec la place, les bâtiments, les halls, les maillages de collision, . . . ).

Dans tous les cas, ces implémentations sont directement liées à la plateforme finale de visualisation et non pas à notre formalisme.

Qu’il s’agisse de contraintes liées à l’immersivité d’une interface graphique, de la gestion des utilisa- teurs (duplication ou non des scènes 3D, mutex, . . . ), ou tout autre contrainte, les opérateurs proposés pour la définition de métaphores de présentation de l’information ont pour objectif d’assurer une forte variabilité des interfaces graphiques 3D pouvant être définies. Le concepteur d’une interface graphique 3D doit donc choisir les opérateurs adaptés à ses contraintes et s’assurer de la cohérence de la mé- taphore de présentation de l’information choisie. De même, le gestionnaire de données (créateur de l’interface graphique, utilisateur final ou application tierce) est le seul garant de la cohérence de la structuration de l’information choisie.