Jeux Pervasifs

(1)

Jeux Pervasifs

Mail: Stephane.Lavirotte@unice.fr Web: http://stephane.lavirotte.com/

Université de Nice - Sophia Antipolis

(2)

Savoir de quoi on parle

Quelques Définitions

2

16/03/2015 S. Lavirotte

(3)

 Jouer partout

– Console portables

– Permet de jouer dans des situations stationnaires successives – Ne tire pas parti de l’environnement qui nous entoure

Jeux Nomades :

…Hier et Aujourdh’ui

(4)

Jeux Mobiles : Aujourd’hui

 Jouer en situation de mobilité

– On joue tout en bougeant

– Le jeu tire parti de la mobilité (basé sur la localisation) – Ne réagit pas à l’environnement qui entoure le joueur

4

(5)

Jeux Mobiles : Quelques Exemples

 Inclus dans certains GPS (Garmin)

– Memory Race – Virtua Maze

 Téléphones Mobiles: de nombreuses expérimentations depuis 2009

– The Journey

 Aventure: détective où la mobilité vous fait avancer dans le jeu – Wherigo

 Exploration de lieux et résolution de puzzles – CanYouStopIt

 Aventure: post-apocalyptique à Lille (développé par SFR) – Pac Manhattan

 Jeu de Pac Man dans les rues de New York

(6)

16/03/2015 S. Lavirotte 6

(7)

Jeux Pervasifs : Demain…

 Jouer dans le monde réel

– Le jeu est en interaction avec le monde réel / physique

(8)

Jeux Pervasifs Caractéristiques

 Caractéristiques

– Jeux basés sur les propriétés suivantes :

 La localisation et se déroulant en temps réel (24h / 24)

 En interaction avec le monde physique réel qui vous entoure – Basé sur 3 technologies de base

 Des dispositifs mobiles

 Des moyens de communication sans fil

 Des technologies de capteurs (pour percevoir le contexte du joueur)

 Types de jeux pervasifs

– Jeux classiques dans le monde réel

– Jeux focalisés sur les interactions sociales – Jeux éducatifs

– …

16/03/2015 S. Lavirotte 8

(9)

Contraintes de Mise en Œuvre des Jeux Pervasifs

 Technologiques

– Incertitude des mesures

 Positionnement

– Mesures perceptuelles

 Gestion des ressources

 Disponibilité, Latence, Fiabilité

 Vie privée

– Forte demande en matière de sécurité, confidentialité et fiabilité

Milieu 802.11 GSM GPS

Précision Couverture Précision Couverture Précision Couverture

Urbain 20m 70% 300m 100% 10m 90%

Résidentiel 60m 50% 600m 99% 10m 99%

Rurale 100m 10% 2km 95% 10m 100%

(10)

Conclusion

 Le visuel cède sa place au corps tout entier

– Vision par ordinateur, capteurs/actuateurs/transducteurs

 Les interfaces mélangent le physique et le virtuel comme le jeu mixe le réel et l’illusion

– Interfaces tangibles, mixtes, augmentées, réelles

 Le terrain de jeu est désormais le monde réel

– Jeux pervasifs, ubigames, seamless, géo-localisés (GPS, RFID)

10

De nouvelles manières de jouer ! Importance des Prototypes

(11)

Ce qui rend possible les Jeux Pervasifs

Evolutions Technologiques

(12)

Evolution des Technologies

 Technologies

– Capacité de calcul

 De plus en plus de puissance de calcul (Loi de Moore) – Nouveaux matériaux

 Polymères, Semi-conducteurs, Laser, … – Communication

 Oublier le modèle OSI / ISO

– Capteurs omniprésents

 Miniaturisation et communication

 Localisation: savoir où l’on est et où sont les autres

 Evolution du point de vue (informatique et pour le jeu)

– L’utilisateur est central et mobile !

 Mais problèmes toujours présents:

– Augmentation des coûts, Gestion de l’énergie…

16/03/2015 S. Lavirotte 12

(13)

La loi de Moore (1965)

 La capacité de stockage et la vitesse des processeurs double tous les 18 mois

– Moins cher, plus petit, plus rapide

 Croissance exponentielle

– Ceci probablement encore pour quelques années au moins …

(14)

De Nouveaux Matériaux

 Semiconducteurs organiques

 Afficheurs plastiques

 Affichage flexibles

16/03/2015 S. Lavirotte 14

(15)

De Nouvelles Interfaces

 Interface utilisateur sur la peau

(16)

Modèle multi-sphère du WWRF

 Modèle multi-sphère du WWRF (World Wireless Research Forum)

– De la Sphère de proximité à la Cyber-Sphère

16/03/2015 S. Lavirotte 16

Sphère 1 : Individuelle PAN (Personal Area)

BAN (Body Area)

Sphère 2 : Proximité Environnement immédiat

Partenaires immédiats

Sphère 3 : Organisation Accès Radio (Globale)

Sphère 4 : Globale Interconnexion Cyberworld

(17)

1. Réseau Personnel

Individuelle Entité, Individu, Contact

Sphère Individuelle

Sphère

(Multisphère) Description Technologies filaires Technologies

sans fil

réseaux « wearable», USB sans-racine / On-

The-Go

Bluetooth, 802.15, Ultra Wide Band, IEEE802.11, HomeRF, Hiperlan, RFID,

NFC …

(18)

2. Environnement Immédiat

Proximité

Collègue/bureau, Famille/pièce, Environnement immédiat

Sphère de Proximité

16/03/2015 S. Lavirotte 18

Sphère

sans fil

Ethernet (10-100Mb), USB, IEEE1394, série,

parallèle, X-10, EoP, PCI nouvelle génération, HomePNA

Bluetooth, IrDA, IEEE802.11, HomeRF, Hiperlan, Ultra Wide Band, Wireless firewire

(19)

Sphère plus Lointaine

3. Communications longue portée

Sphère

sans fil

Organisation

Étendu, communauté et société, liens dédiés, canaux réservés, accès publics

Câble, xDSL, iSDN, V90/92, Ethernet (10- 100Mb/1-10Gb), EoP, (USB, IEEE1394) avec

répétiteur, ATM, WDMA, IEEE802.6

(802.11, HomeRF, HiperLan) détournés , « HotSpots »,

MeshNetworks, Satellite (mono ou bi-directionnel)

GSM, GPRS, 3G

(20)

Cyber World

4. Interconnexions et Communications Globales

16/03/2015 S. Lavirotte 20

Sphère

sans fil

Globale Dorsale, ``Backbone'' WDMA, ATM Satellite

(21)

Evolution du nombre d’Unités de Calcul

 Depuis Von Neumann … les évolutions …

E/S

COM

CPU ^DATA

Energie

Temps Pervasion

1960

1970

1990

2000

Adapté de « Nano-informatique et intelligence ambiante », JB Waldner, Hermes Science Publishing, 2007

(22)

Des capteurs plus performants

 Caméras et microphones miniaturisés

 Capteur d’emprunte digitale

 Capteurs radio sans alimentation

 Capteurs de localisation

– e.g. GPS …

16/03/2015 S. Lavirotte 22

(23)

Conclusion sur les Technologies

 Des unités de calcul et capteurs

– De plus en plus nombreux – De plus en plus puissants – De plus en plus petits

– Avec une certaine autonomie et mobiles

 Des moyens de communication

– Variété adaptées à toutes les échelles

 Nous disposons d’une infrastructure permettant la mise en œuvre de nouveaux concepts de jeu

– centré sur l’utilisateur mobile, en connexion avec le monde réel

Comment accéder à cette infrastructure de manière efficace ?

(24)

pour les Jeux Pervasifs

Une Monde Communicant

24

(25)

Contraintes de Mise en Œuvre

 Comment construire une application (de jeu) sans connaître à l’avance l’infrastructure?

 Nécessite la prise en compte de plusieurs paramètres

Cause Illustration Implique

Pas de connaissance complète a priori

Modélisation du monde impossible

Recherche et Découverte Hétérogénéité Communication,

Protocoles, Langages, … Interopérabilité Dynamicité Utilisateur mobile,

Monde qui évolue, … Réactivité Réagir aux changements Nouveaux dispositifs, ... Adaptation

L’application doit s’adapter dynamiquement aux variations de l’environnement réel,

partiellement connu a priori

(26)

Plan

 Un monde Communicant à base de

– Services Web

 Rappel Rapide

– Services Web pour Dispositifs

 UPnP, DPWS

 Construire une application à base de ces services

– Statiquement

 Problème de l’adaptation dynamique uniquement aux valeurs – Dynamiquement

 Adaptation à l’infrastructure qui évolue

26

(27)

Evolution du Web

HTML

Generation 1

Static HTML

Generation 2

Web Applications HTML

HTML XML HTML XML

Generation 3

Web Services

(28)

Un Service Web, c’est quoi ?

 Un service Web est

– une « unité logique applicative » accessible en utilisant les protocoles standard d’Internet

– Une «librairie» fournissant des données et des services à d’autres applications.

– Un objet métier qui peut être déployé et combiné sur Internet avec une faible dépendance vis-à-vis des technologies et des protocoles.

– Une combinaison des meilleurs aspects du développement à base de composants et du Web.

 Caractéristiques

– Réutilisable

– Indépendamment de

 la plate-forme (UNIX, Windows, …)

 du langage pour l’implémentation (VB, C#, Java, …)

 la plate-forme de développement sous-jacente (.NET, J2EE, Axis…)

16/03/2015 S. Lavirotte 28

(29)

Mécanique Service Web

Station Browser

Universel

Partie Cliente de l’application

Client HTTP

Serveur HTTP

Partie Serveur de l’application CGI

Servlets

ASP ISAPI Requête SOAP

(XML)

Réponse SOAP (XML)

(30)

Des Web Services aux Dispositifs

 Phase 1 : Données,

 Phase 2 : Programmes,

 Phase 3 : Dispositifs …

HTTP Request

HTTP Response : HTML

HTTP Request

HTTP Response : Données

HTTP Request

HTTP Response : Données

16/03/2015 S. Lavirotte 30

Evénements

(31)

Faiblesses des Web Services dans le cadre des Dispositifs

 Classer et chercher :

– Annuaire

 Communiquer :

– Protocole Requête / Réponse

 Web Services pour Dispositifs :

– Recherche et Découverte Distribuée et Dynamique – Communications Asynchrones par événements

(32)

Une infrastructure de Services pour Dispositifs

 S’inspire des approches orientées services avec 3 évolutions majeures :

– Gestion de l’Apparition / Disparition – Découverte de services décentralisée

– Ajout d’un mode d’interaction : événementiel

Recherche de service et publication

contrat

Souscription

Notification événementiel Service

producteur Client

32

Cours UPnP

(33)

Assembler ces Services Dynamiquement

 Construire une application à partir des tous ces services

Cours WComp