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Projet post-WIMP (2012-13) Navigation à distance sur un plan des pistes

Motivations et contexte

Les panneaux de plan de station de ski sont très utilisés car ils sont facile d'accès, et car ils répondent aux attentes de leurs utilisateurs : obtenir certains informations géographiques claires, rapidement et simplement.

Pourtant, ce système perd de son efficacité lorsqu'il est utilisé par plusieurs personnes simultanément alors qu'il est justement prévu pour une utilisation massivement multi-utilisateurs.

Nous sommes convaincu qu'une carte numérique avec interaction à distance peut effacer complètement ces lacunes et même offrir de nouvelles fonctionnalités très demandées.

Problèmes du système actuel :

  • Il est difficile pour un utilisateur de montrer clairement à d'autres personnes un lieu/chemin sur la carte
  • La quantité d'information disponible est limitée
  • Certains utilisateurs à visibilité réduite ont du mal à utiliser ce système
  • Des problèmes d'occultation de la carte surviennent si un utilisateur est trop près
  • Les informations ne sont pas actualisées quotidiennement (ou du moins pas fréquemment)

Système idéal

Fonctionnalités :

  • Voir la disposition relative des pistes de ski et des remontées mécaniques
  • Pouvoir se repérer dans la station
  • Choisir un itinéraire de pistes
  • Trouver un élément (piste, remontée, restaurant, ...)
  • Montrer ses choix d'itinéraire à ses amis
  • Avoir accès au plan de toute la station
  • Pouvoir voir précisément tous les détails d'une zone
  • Avoir accès à ces besoins sans attendre
  • Avoir accès à des informations quotidiennes (météo, pistes accessibles, ...) à tout endroit du domaine

Avec une surface interactive à distance, on dispose de plusieurs avantages pour résoudre les problèmes du dispositif actuel.
La possibilité d'interagir à distance permet aux utilisateurs actifs de ne pas occulter l'écran aux autres utilisateurs. Une carte numérique peut être mise à jour, ce qui permettrait à la fois un suivi de l'utilisateur par pointeur, ou encore l'affichage de divers renseignements sur commande (météo, photos, option de recherche). De plus, l'interaction n'aurait pas de contraintes matérielles du coté utilisateurs, et serait donc utilisable immédiatement par un individu.

Tout d'abord, le système se doit de remplir le rôle théorique des panneaux existants, à savoir la visibilité pour tous des informations qui y sont présentes.
De plus, des solutions aux problèmes évoqués dans la partie précédente devront bien évidemment être présentes. Ainsi, notre système offre les services suivants, par ordre d'importance :

  • L'affichage d'une carte de grande taille, afin de pouvoir être consultée par tous depuis une certaine distance
  • La possibilité de pouvoir faire des interactions simples (zoom, déplacement) de la carte à distance, tout en n'occultant pas la carte. Toutefois, ces interactions se doivent de ne pas interrompre l'utilisation de la carte par les autres utilisateurs
  • La possibilité de montrer clairement un lieu/chemin à d'autres personnes tout en ne nuisant pas à l'utilisation de la carte par d'autres personnes.
  • La possibilité de pouvoir chercher rapidement des informations sur la carte (pistes de ski, restaurants, hôtels, point de vue)
  • La possibilité de consulter des informations changeantes, tel que la météo du jour, les pistes accessibles par exemple.

Fonctionnement :

Une grande surface (très grande) servirait de surface d’interaction, basiquement, un mur blanc. Il suffirait de projeter les informations sur ce dernier.

Une partie de la surface serait réservée à l'affichage d'un plan général. Le reste servirait à la création d'espaces personnels :

  • Ouvrir une fenêtre en face de soi.
  • Se déplacer, zoomer, dé-zoomer.
  • Lire des informations (vent, ouverture, enneigement, risques avalanches, ...)
  • Tracer un parcours.

Basé sur des tests utilisateurs, le langage gestuel serait le suivant :

  • Lever la main pour obtenir une fenêtre personnelle.
  • Naviguer sur la carte avec deux mains (mise à l'échelle, translation)
  • Tracer avec un doigt
  • Sélectionner avec un "coup bref" de doigt.

Prototype implémenté et interactions

Le prototype construit utilise deux wiimote, connectées à l'ordinateur par bluetooth, ainsi qu'une paire de gants sur lesquels ont été fixé des diodes infrarouges. Les diodes sont repérées par la camera infrarouge de la wiimote, permettant ainsi un suivi des doigts de l'utilisateur, à distance, en couplage permanent. Les limitations induites par le matériel rende l'implémentation mono-utilisateur.

Nous avons utilisé une petite panoplie de geste inspirés de l'interaction tactile, que nous avons adapté à notre dispositif. En particulier, on retrouve :

  • Un zoom / dézoom sur une zone de la carte, par à un rapprochement ou un éloignement des deux mains
  • Un déplacement sur la carte, par une translation des deux mains
  • Tracer un chemin, en déplaçant la main principale
  • Une activation de bouton, en avançant la main principale dans une zone prédéfinie.

L'interface tactile est remplacée par une interaction en 2,5D : les gestes ont deux significations, selon s'ils sont effectués en étant proche ou éloignés de l'écran. Une wiimote, placée perpendiculairement à l'écran, permet de définir un seuil que l'on peut franchir pour naviguer d'un type de geste à l'autre. Ainsi, si le seuil n'est pas franchi, on se contente d'indiquer à l'utilisateur où se situe sa main par un pointeur à l'écran, pointeur qui peut devenir un pinceau lorsqu'il tendra son bras.

Critiques

Il faut bien différencier les problèmes présents dans l'implémentation et ceux présents dans le projet général.

Prototype

Sur l'implémentation, on peut faire les remarques suivantes :

  • L'affichage d'un pointeur élimine les problèmes de parallaxe et améliore le confort.
  • 2,5D : l'utilisation peu intuitive et peu confortable
  • Faible résolution de la camera (1024x768), celle-ci étant éloignée du sujet, la résolution du déplacement de la main est encore réduite.
  • Les gestes sont non découvrables, mais trés simples et essentiellement ergotiques et intuitifs.

Concept général

  • Couplage permanent et détection de "gestes". Une implémentation efficace n'est probablement pas triviale.
  • Dessin à main levée et sans appui n'est pas une tache confortable. Mais la durée d'utilisation et courte.
  • Le contenu et les intérations sont beaucoup plus riches que sur un plan statique.

Conclusion

Il reste encore beaucoup de chemin à parcourir d'un point de vue technologique pour pouvoir détecter correctement les gestes d'une main en 3 dimensions, dans un environnement général. Les technologies de type Kinect semblent prométeuses.

De même l'interface se doit d'être réellement multi-utilisateurs : plusieurs personnes doivent être capable de montrer un tracer sur la carte, de manière concurrente. L'interface devra donc être capable d'identifier les individus.

Enfin le couplage permanent reste un problème ouvert. Est-il possible de ne retenir que les gestes qui sont destinés à l'interface ?

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