Replace "immersive AR" with "AR headset"
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@@ -36,13 +36,13 @@ Une \textbf{augmentation haptique est la modification de la perception par l'ajo
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Un aspect important de l'illusion de la RA (et de la RV) est la \emph{plausibilité}, c'est-à-dire l'illusion pour un utilisateur que les événements virtuels se produisent vraiment \cite{slater2022separate}. %, même si l'utilisateur sait qu'ils ne sont pas réels.
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Dans ce contexte, nous définissons un \emph{système de RA} comme l'ensemble des dispositifs matériels (dispositifs d'entrée, capteurs, affichages et dispositifs haptiques) et logiciels (suivi, simulation et rendu) qui permettent à l'utilisateur d'interagir avec l'environnement augmenté.
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Les casques de RA sont la technologie d'affichage la plus prometteuse, car ils sont portables, fournissent à l'utilisateur un environnement augmenté \emph{immersif} et laissent les mains libres pour interagir \cite{hertel2021taxonomy}.
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Les visiocasques de RA sont la technologie d'affichage la plus prometteuse, car ils sont portables, fournissent à l'utilisateur un environnement augmenté \emph{immersif} et laissent les mains libres pour interagir \cite{hertel2021taxonomy}.
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Un retour haptique est alors indispensable pour assurer une interaction plausible et cohérente avec le contenu visuel virtuel.
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C'est pourquoi l'haptique portable semble particulièrement adaptée à la RA immersive.
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C'est pourquoi l'haptique portable semble particulièrement adaptée aux visiocasques de RA.
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\subsectionstarbookmark{Défis de la réalité augmentée visuo-haptique portable}
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L'intégration de l'haptique portable avec la RA immersive pour créer un environnement augmenté visuo-haptique est cependant complexe et présente de nombreux défis.
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L'intégration de l'haptique portable avec un visiocasque de RA pour créer un environnement augmenté visuo-haptique est cependant complexe et présente de nombreux défis.
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Nous proposons de représenter l'expérience de l'utilisateur dans un tel environnement comme une boucle d'interaction, illustrée sur la \figref{interaction-loop-fr} et basée sur les boucles d'interaction avec les systèmes 3D \cite[p.84]{laviolajr20173d}.
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Un utilisateur interagit avec les environnements virtuels visuels et haptiques via une main virtuelle qui suit ses mouvements et simule l'interaction avec des objets virtuels.
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Les environnements virtuels sont rendus en retour à l'utilisateur avec un casque de RA immersif et de l'haptique portable, qui les perçoit comme co-localisés avec l'environnement réel.
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@@ -80,8 +80,8 @@ Nous proposons donc pour ce premier axe de recherche de concevoir des augmentati
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Pour cela, nous~: \textbf{(1) concevons un système d'augmentation visuo-haptique de textures} avec de l'haptique vibrotactile portable~; \textbf{(2) évaluons comment la perception des augmentations haptiques portables de textures est affectée par le retour visuel de la main virtuelle et de l'environnement}~; \textbf{(3) étudions la perception d'augmentations visuelles et haptiques portables de textures}.
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Ces contributions sont détaillées dans la \secref{perception}.
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Les limitations de rendu de la RA immersive et de l'haptique portable rendent difficile la manipulation d'objets virtuels directement avec la main.
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Deux retours sensoriels peuvent améliorer cette manipulation, mais n'ont pas été étudiés en RA immersive: le retour visuel de la main virtuelle \cite{prachyabrued2014visual} et le retour haptique relocalisé sur la main \cite{teng2021touch}.
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Les limitations de rendu des visiocasques de RA et de l'haptique portable rendent difficile la manipulation d'objets virtuels directement avec la main.
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Deux retours sensoriels peuvent améliorer cette manipulation, mais n'ont pas été étudiés en RA: le retour visuel de la main virtuelle \cite{prachyabrued2014visual} et le retour haptique relocalisé sur la main \cite{teng2021touch}.
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Pour ce second axe de recherche, nous proposons de concevoir des augmentations visuo-haptiques de la main comme des retours sensoriels aux interactions avec les objets virtuels.
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Pour cela, nous étudions l'effet sur la performance et l'expérience de l'utilisateur du \textbf{(1) retour visuel de la main virtuelle en tant qu'augmentation de la main réelle} et de \textbf{(2) différentes relocalisations du retour haptique} avec de l'haptique vibrotactile portable comme retour des contacts de la main avec les objets virtuels, et ce, \textbf{en combinaison avec des augmentations visuelles de la main}.
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Ces contributions sont détaillées dans la \secref{manipulation}.
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@@ -97,7 +97,7 @@ Une approche efficace pour créer une texture haptique consiste à générer un
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Les vibrations sont générées par un dispositif vibrotactile de type \textit{voice-coil}, qui permet un contrôle indépendant de la fréquence et de l'amplitude du signal.
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Ce dispositif est placé dans un outil tenu en main ou directement attaché sur le doigt.
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Lorsqu'elles sont jouées en touchant une surface réelle, ces vibrations augmentent la rugosité perçue, c'est-à-dire les micro-aspérités de la surface \cite{culbertson2015should}.
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Cependant, cette méthode n'a pas encore été intégrée dans un contexte de RA immersive.
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Cependant, cette méthode n'a pas encore été intégrée avec un visiocasque de RA.
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\begin{subfigs}{vhar-system}{Notre système d'augmentation visuo-haptique portable de textures. }[][
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\item Le dispositif vibrotactile de type \textit{voice-coil} HapCoil-One, muni d'un marqueur de suivi, et attaché à la phalange moyenne de l'index de l'utilisateur.
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@@ -192,7 +192,7 @@ Avec l'étude précédente, cela ouvre la voie à de nouvelles applications de R
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\label{manipulation}
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Pour ce second axe de recherche, nous proposons de concevoir et d'évaluer des retours sensoriels visuo-haptiques de la main et de ses interactions avec des objets virtuels.
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L'objectif est de faciliter la manipulation d'objets virtuels en RA immersive.
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L'objectif est de faciliter la manipulation d'objets virtuels avec les visiocasques de RA.
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\subsectionstarbookmark{Retour visuel de la main virtuelle en tant qu'augmentation de la main réelle}
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@@ -251,7 +251,7 @@ Cependant, il n'est pas clair quel placement de l'actionneur est le plus bénéf
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\subfig[.45]{visuo-haptic-hand-task-grasp-fr}
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\end{subfigs}
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C'est pourquoi nous étudions le rôle du \textbf{retour visuo-haptique de la main lors de la manipulation d'objets virtuels} en RA immersive en utilisant de l'haptique vibrotactile portable.
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C'est pourquoi nous étudions le rôle du \textbf{retour visuo-haptique de la main lors de la manipulation d'objets virtuels} avec un visiocasque de RA en utilisant de l'haptique vibrotactile portable.
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Nous avons tout d'abord sélectionné \textbf{quatre placements du dispositif haptique sur la main} qui ont été proposées dans la littérature~: sur les ongles, les phalanges proximales, le poignet et les ongles de la main opposée (\figref{visuo-haptic-hand-locations-fr}).
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Nous nous sommes concentrés sur le retour vibrotactile, car il est présent dans la plupart des dispositifs haptiques portables et est le moins encombrant.
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Nous avons utilisé en pratique deux moteurs vibrotactiles de type ERM car ils sont les plus compacts et n'affectent pas le suivi de la main \cite{pacchierotti2016hring}, mais ils permettent seulement de contrôler l'amplitude du signal.
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@@ -263,7 +263,7 @@ Les résultats ont montré que lorsqu'il était placé à proximité du point de
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Cependant, le placement le plus éloigné, sur la main opposée, a donné les meilleures performances, même s'il a été peu apprécié : ce placement inhabituel a probablement incité les participants à prêter plus attention au retour haptique et à se concentrer davantage sur la tâche.
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La technique de vibration au contact a été suffisante comparée à une technique plus élaborée d'intensité de la vibration en fonction de la force de contact.
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L'augmentation visuelle de la main a été perçue comme moins nécessaire que le retour haptique vibrotactile, mais a tout de même fourni un retour utile sur le suivi de la main.
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Cette étude confirme que la relocalisation du retour haptique est une approche simple, mais prometteuse pour l'haptique portable en RA immersive.
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Cette étude confirme que la relocalisation du retour haptique est une approche simple, mais prometteuse pour l'haptique portable avec les visiocasques de RA.
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Si l'intégration avec le système de suivi de la main le permet et si la tâche l'exige, un anneau haptique porté sur la phalange moyenne ou proximale semble préférable : c'est l'approche que nous avons par ailleurs utilisée dans notre axe de recherche sur les augmentations de textures (\secref{perception}).
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Cependant, un dispositif haptique monté sur le poignet pourra fournir un retour d'information plus riche en intégrant différents dispositifs haptiques, tout en étant potentiellement moins gênant qu'une bague.
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@@ -273,7 +273,7 @@ Elle peut être alors désactivée pendant la phase de saisie pour éviter la re
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\section{Conclusion}
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\label{conclusion}
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Dans ce manuscrit de thèse, nous avons montré comment la RA immersive et l'haptique portable peuvent améliorer l'interaction de la main avec des objets virtuels.
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Dans ce manuscrit de thèse, nous avons montré comment un visiocasque de RA et l'haptique portable peuvent améliorer les interactions de la main avec des objets virtuels et augmentés.
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Les dispositifs haptiques portables sont capables de fournir un retour tactile aux objets virtuels et d'augmenter la perception des objets réels touchés avec le doigt, tout en préservant la liberté de mouvement et d'interaction de la main avec l'environnement réel.
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Cependant, leur intégration avec la RA reste encore récente et présente de nombreux défis conceptuels, techniques et d'expérience utilisateur.
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Nous avons structuré cette thèse autour de deux axes de recherche~: \textbf{(I) modifier la perception visuo-haptique de la texture des surfaces réelles} et \textbf{(II) améliorer la manipulation des objets virtuels}.
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@@ -299,7 +299,7 @@ Les participants ont systématiquement identifié et fait correspondre \textbf{l
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\noindentskip Nous nous sommes également cherché à amélioré la manipulation d'objets virtuels directement avec la main.
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La manipulation d'objets virtuels est une tâche fondamentale dans les systèmes 3D, mais elle reste difficile à effectuer avec la main.
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Nous avons alors exploré deux retours sensoriels connus pour améliorer ce type d'interaction, mais non étudiés en RA immersive~: le retour visuel de la main virtuelle et le retour haptique relocalisé sur la main.
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Nous avons alors exploré deux retours sensoriels connus pour améliorer ce type d'interaction, mais non étudiés avec les visiocasques de RA: le retour visuel de la main virtuelle et le retour haptique relocalisé sur la main.
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%Notre approche a consisté à concevoir des augmentations visuelles de la main et un retour haptique portable relocalisé, sur la base de la littérature, et à les évaluer dans le cadre d'études sur les utilisateurs.
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Nous donc avons d'abord examiné \textbf{(1) l'augmentation visuelle de la main}.
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Reference in New Issue
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