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Theses Year : 2010

Interactions post-WIMP et applications existantes sur une table interactive

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Abstract

In this thesis, we focus on Human-Computer Interaction (HCI) with a new "form" of computer: the interactive tabletop, also called digital tabletop. These tables enable new computing usages: multi-touch tactile interaction, multi-users applications, etc. We observe than existing applications, designed for desktop computers, are pervasive in our daily life and work. They are essential to their users. Interactive tabletops, on the other hand, expose a physical aspect which is beyond the classical screen-keyboard-mouse of the desktop computer. It introduces new possibilities and new challenges for the applications' user interfaces design. On the other hand, the users' needs, for applications functionalities, stay the same. We propose different possibilities to insert an adaptation software layer between existing applications and the tabletop computer. We present five metrics and six technologies enabling existing applications to run in a tabletop environment. The existing applications user interfaces, and the UI toolkits they are using, are not suited for use on a large horizontal shared surface with multiple users around, each with its own point of view. We introduce the paper metaphor, inspired by the way one manipulate a sheet of (physical) paper. Users can then apply their knowledge of real world interactions to interactions with the digital artifacts. We think this transfer can improve interactive tabletops usability.
Nos travaux s'inscrivent dans la discipline de l'interaction homme-machine (IHM), et concernent l'utilisation d'une nouvelle " forme " de systèmes informatiques : les tables interactives ou " tabletop ". Les systèmes tabletop prennent la forme d'une table dans son entier, qui sert à la fois de périphérique d'entrée tactile et de périphérique de sortie graphique. Grâce aux technologies multi-tactile, plusieurs utilisateurs peuvent toucher la table en même temps, et interagir avec le système de façon indépendante. Cette propriété rend les tables interactives particulièrement adaptées au support de la collaboration. Pourtant, nous constatons que les tables interactives ne sont que peu utilisées dans un objectif collaboratif en dehors des laboratoires. Nous pensons que plusieurs causes permettent d'expliquer cet état de fait. Nous remarquons, d'une part, que les applications existantes, pour ordinateurs de bureau, forment une part importante de l'utilisation actuelle des systèmes informatiques. Ces applications, qu'elles soient des applications grand public largement utilisées ou des applications spécifiques à une tâche précise, sont indispensables à leurs utilisateurs. Des projets ont créés des nouvelles applications aux mêmes fonctionnalités que les applications existantes, mais adaptées à des prototypes de nouveaux systèmes d'interaction. Elles offrent nettement moins de fonctionnalités que les applications pour ordinateurs de bureau existantes. Une telle réécriture reste de plus coûteuse au regard des efforts de développement déjà investis dans la création des applications existantes. D'autre part, les tables interactives se présentent sous un aspect matériel différent des ordinateurs traditionnels, au-delà du trio écran-clavier-souris. Cela introduit de nouvelles possibilités mais aussi de nouveaux défis pour l'interface utilisateur des applications. En revanche, les besoins des utilisateurs, en termes de fonctionnalités des applications, restent les mêmes. Nous étudions comment ce changement peut se répercuter sur les applications existantes. Nous proposons d'utiliser les mêmes applications sur la table interactive que sur l'ordinateur de bureau. Plusieurs types d'interactions sont envisageables pour remplacer les styles d'interaction de l'ordinateur de bureau qui ne sont pas adaptés aux systèmes tabletops. Nous entrons ici dans le domaine des interactions post-WIMP, des interactions qui vont au-delà des interacteurs 2D classiques que sont les fenêtres, les icônes, les menus et le pointeur (WIMP : Windows, Icons, Menus, Pointer). Les applications pour tables interactives ne se programment pas de la même manière que les applications pour ordinateurs de bureau. Nous évaluons six technologies permettent faire le lien entre les techniques utilisées pour programmer des applications pour ordinateurs de bureau et les techniques utilisées pour programmer des applications pour tables interactives : capture d'écran, carte graphique virtuelle, clavier virtuel et souris virtuelle, langage de script, API d'accessibilité numérique, réécriture d'une boîte à outils d'interface homme machine. Pour les évaluer, nous définissons cinq axes (structuration des données, flexibilité, performance, compatibilité et réutilisabilité, et difficulté d'implémentation). Nous avons implémenté des prototypes pour la carte graphique virtuelle, le langage de script, et la réécriture d'une boîte à outils (la boîte à outils win32). Les applications pour tables interactives ne s'utilisent pas de la même façon que les applications pour ordinateurs de bureau non plus. Les interfaces utilisateur des applications existantes ont été conçues pour être utilisées par un seul utilisateur avec un ordinateur de bureau. Les technologies que nous avons présentées ne résolvent pas ce problème. Nous présentons des scénarios mettant en évidence ces limitations. Pour concevoir de nouvelles techniques d'interaction adaptées, nous introduisons la métaphore du papier. Les métaphores sont utilisées, en interaction homme-machine, pour aider les utilisateurs à appréhender le fonctionnement d'un nouveau système plus rapidement en y appliquant des connaissances d'un système qu'ils connaissent déjà. Le papier, probablement le support d'information le plus courant, offre de nombreuses possibilités d'interaction. Nous proposons ainsi trois techniques d'interaction inspirées du papier. Nous proposons des fentes qui permettent de transmettre à distance des documents à un autre utilisateur, ainsi que d'effectuer des traitements sur les documents. Le pliage durable permet de nouvelles interactions avec un document. Il rend accessible le dos du document, qui peut contenir une interface graphique pour l'utilisateur. En observant le recto de documents papier existants, nous sommes arrivés à la conclusion que certains artefacts informatiques existants auraient toute leur place au dos d'un document : le système d'aide de l'application, des outils pour gérer le cycle de vie du document, des métadonnées sur le document,... Enfin, le plier pour empiler permet la création de piles de façon spontanée, en " recyclant " un document existant comme couverture pour de pile, simplement en le pliant en deux. Certaines des interactions peuvent être effectuées de plusieurs manières. Nous proposons un formalisme que nous appelons matrice des interactions, dédié aux interactions de gestion des documents sur la surface d'une table interactive, pour les comparer. Nous nous basons sur les interactions déjà existantes dans la gestion des fenêtres sur les ordinateurs de bureau : le déplacement et le redimensionnement, auxquelles nous ajoutons trois interactions : la rotation, le zoom et le pliage. Ces interactions s'approchent de devenir des standards en matière d'interface pour table interactive dans la communauté des tabletops. Nous avons identifié trois moyens distincts d'effectuer ces cinq interactions : l'utilisation d'un interacteur dédié, l'utilisation de la position du document sur la table, et l'utilisation de la trajectoire du doigt de l'utilisateur. Notre matrice met en évidence que ces trois moyens peuvent être proposés simultanément par le système informatique, imitant ainsi cette propriété du monde physique.

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Dates and versions

tel-00596508 , version 1 (27-05-2011)

Identifiers

  • HAL Id : tel-00596508 , version 1

Cite

Guillaume Besacier. Interactions post-WIMP et applications existantes sur une table interactive. Informatique [cs]. Université Paris Sud - Paris XI, 2010. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00596508⟩
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