Carole Plasson

Résumé de la thèse

Cette thèse s’inscrit dans le domaine de l’Interaction Humain-Machine (IHM) et est dédiée à l’interaction en Réalité Augmentée (RA) sur table. Permettre de visualiser des informations virtuelles 3D liées à une table qui sert de support physique à l’interaction est un des principaux avantages de la RA sur table. Les systèmes de RA sur table sont ainsi une alternative pertinente aux logiciels souvent complexes sur ordinateurs de bureau pour créer et manipuler des modèles 3D (modélisation 3D, conception assistée par ordinateur, urbanisme, architecture). Actuellement, ces systèmes mettent en œuvre des techniques d’interaction dans l’air héritées de la RA classique et imitant les manipulations d’objets physiques. Bien qu’intuitives et directes, ces techniques sont souvent peu précises et fatigantes pour un usage prolongé. Les systèmes de RA sur table autorisent également l’interaction tactile sur la table qui est plus précise mais moins intuitive pour des tâches 3D que l’interaction dans l’air. Dans ce contexte, la question de recherche de nos travaux concerne la conception de techniques de sélection d’objets 3D en RA sur table qui soient précises, peu fatigantes et faciles à prendre en main et à utiliser.

L’espace de conception à explorer est vaste et comprend des techniques de sélection basées sur l’interaction tactile sur la table, sur l’interaction dans l’air au-dessus de la table et sur l’interaction hybride alliant ces deux espaces d’interaction que sont la table et l’espace au-dessus. L’exploration de ce vaste espace de conception a donné lieu à trois contributions. Notre première contribution est d’identifier quel dispositif de RA, entre un casque et un dispositif portable (téléphone / tablette), est le plus efficace pour la visualisation et la sélection d’objets 3D en RA sur table. Les résultats montrent de meilleurs performances et retours utilisateurs avec un casque de RA. Nous nous sommes donc concentrés sur ce dispositif dans la suite de nos travaux. 

Notre deuxième contribution concerne la sélection d’objets distants. Nous avançons une nouvelle technique bi-manuelle RayLens pour améliorer la précision du pointage d’objets distants. RayLens combine un rayon et une lentille grossissante 2D déplaçable en 3D. Cette technique s’est révélée performante, peu fatigante et particulièrement appréciée par les utilisateurs grâce à sa simplicité de prise en main et d’utilisation. 

Enfin, notre troisième contribution porte sur la sélection précise d’objets à portée de main et approfondit l’utilisation de la table comme espace d’interaction en entrée. En comparant expérimentalement les trois espaces d’interaction fournis en RA sur table (espace 2D de la table, espace 3D au-dessus de la table, espace hybride), nous soulignons l’importance du support de la table pour améliorer la précision et réduire la fatigue. Nous montrons également l’efficacité des techniques hybrides qui combinent avec succès la précision de l’interaction tactile et la rapidité de l’interaction dans l’air.

Mots clés