Design et usage d’un zoom pseudo-haptic sur PDA

Olivier GapenneGroupe « Suppléance Perceptive »

Université de Technologie de Compiègne – France

TCAN CNRS MI-PARCOURS

Enjeux

Caractériser la capacité de sujets humains à connaître des objets numériques via une interface mettant en œuvre un feedback tactile.

Le développement et l'usage d'outil permettant l'interaction avec de vastes objets numériques tels des bases de données.

Concevoir les conditions humaines et techniques définissant l'usage possible d'une fonction zoom sur une technologie

mobile

Tactos

1

2

3

4

5

6

7

9

10

11

12

15

168

13

14

Graphical tablet

Stylus

Explored form

Square matrix composed of 16 elementary receptor fields

Tactile sensory stimulators

The elementary receptor fields 13 and 14 stimulated by the contact of cursor with black pixels

The two pins corresponding to the elementary receptor fields 13 and 14

13

14

4 sensors

4 sensors

3

1

2

4

5

4 pins

4 pins

The Cursor controlled by the position of the

stylus on the tablet

Tactos

Stimulateurrs tactiles

Computer écran

Tablette stylus

Explorer les plus petits mouvements signifiants pour le sujet

Définir une valeur maximale du zoom avant qui intègre des paramètres de taille et d’acuité

Etant donnés une perception inscrite dans la gestuelle et un espace d’exploration limité…(exp1)

J

CRR = CR / J

R = 0,5

R = 0,7

R = 0,9

Taille des E et des capteurs en fonction de R

E : (1,5 mm)

J : 0.3

J : 0.4

E : (2 mm) E : (1 mm)

J : 0.2

E : (0,5 mm)

J : 0.1

R 0,5R 0,5

0.2 mm

0.15 mm

0.1 mm

0.05 mm

R 0,5R 0,5

0.28 mm

0.21 mm

0.14 mm

0.07 mm

0,70,7 0,70,7

0.36 mm

0.27 mm

0.18 mm

0.09 mm

0,90,9 0,90,9

Eléments de méthode

16 sujets : 4 sujets par groupe (taille)S4 <T4> * R3

3 séries comportant chacunes 8 essais

Le temps / essai : 3 minutes

L’ordre de présentations des orientations est aléatoire.

Hypothèses opérationnelles

Les performances diminuent avec l’augmentation de la taille du capteur.

Il existe un seuil R pour lequel les performances ne seront pas différentes du hasard

Les sujets sont capables d’ajuster leurs mouvements à une échelle donnée et de mettre en œuvre des stratégies leur permettant de percevoir l’orientation d’un réseau

RésultatRésultatss

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

0,5 0,7 0,9

R (CR/J)

Fréquence (%) de bonnes réponses en fonction de R

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

0,5 0,7 0,9 R

Taux de réussite

2 mm 1,5 mm 1 mm 0,5 mm

RésultatRésultatss

% de réponses correctes par taille de E (pour les 3 rapport R)

Conclusion

R = 0,9 : seuil d’acuité perceptive pour les conditions du couplage actuel une perception prothétisée est possible et des contraintes spatiales limitent cette capacité. les sujets sont susceptibles de percevoir au moyen de ce dispositif des objets graphiques de très petites tailles.Les sujets peuvent contrôler de très petits mouvements s’ils commencent leur apprentissage perceptif sur de petits objets.

Comparer un changement d’échelle au niveau de l’image versus du capteur

Si équivalence, avantages: Eviter des calculs sur l’imagePréserver l’accessibilité de la globalité

de l’objet

Etant donnés la possibilité d’une perception d’objet de petite dimension et la possibilité d’ajuster le mouvement exploratoire…

Zoom avec Tactos

Zoom sur l’image Zoom dans Tactos

Hypotheses

Performances mod1 mod2

Matériel

Lettres et contours

N S ZN S Z

N S Z

Mod 1 et Mod 2

O: 24 mm L: 3 mm

O: 24 mm L: 3 mm

6 mm

6 mm

O: 24 mm L: 3 mm

O: 32 mm L: 4 mm

6 mm

4,5 mm

O: 24 mm L: 3 mm

O: 48 mm L: 6 mm

6 mm

3 mm

O: 24 mm L: 3 mm

O: 96 mm L: 12 mm

6 mm

1,5 mm

O: ContourL: Lettre

Modalité 2

Modalité 1

Eléments de méthode

10 sujets 2 groupes

Group 1 : Mod1 Mod2 Group 2 : Mod2 Mod1

Mod: 4 series (1 series : 6 essais) Temps :

Contour : 90 s (1 minute 30) Lettre : 120 s (2 minutes)

Resultats : Contour et Lettre

Groupes 1 & 2

Modalities

0

0,2

0,4

0,6

0,8

Outline Letter

Shape

%

Mod 1 Mod 2

0,100,12

0,10 0,090,700,77

0,40 0,46

Strategies perceptives

Travail d’analyse et de modélisation en cours

Conclusion

Modalité 2: Le changement de taille du contour

est perçu par l’intermédiaire du mouvement du poignet sur la tablette effet zoom

Modalité 1: Les sujets ne ressentent pas le zoom

compte tenu qu’ils parcourent la même distance

Conclusion

Pour les lettres, le changement de taille ne semble pas perçu dans les 2 modalités.

Préférence des sujets : 5 sujets mod1 5 sujets mod2

Perspectives

Définir un seuil de confort Définir des pas de zoom pertinents Valider l’usage de la fonction zoom pour la

localisation et la reconnaissance haptique d’objet

Implémentation de Tactos dans l’environnement Windows CE

Miniaturisation des composants de la stimulation tactile (microcontrolleur et tacteurs)

Ecran

ZOOM PSEUDO HAPTIC POUR LA LOCALISATION ET LA RECONNAISSANCE

D’OBJETS

N

Pseudo 3D

Ecran

ZOOM/PAN PSEUDO HAPTIC POUR LA LOCALISATION ET LA RECONNAISSANCE

D’OBJETS

N

2D

Ecran

PDA AVEC INTERFACE « CONTROL MENU » BIMODALE (visuo-tactile)

ANNONCES

Colloque ARCo’04Alternatives en sciences cognitves: enjeux et débats 8-10 décembre 2004, Compiègnewww.utc.fr/arco

Journée Scientifique ARCoQuestions et méthodes pour une ergonomie des

technologies cognitives (Saadi Lahlou et Charles Lenay).

19 Novembre 2004 / ESPCI - Paris