4 research outputs found

    Objetos 3D en pantallas táctiles interactuando de gestos a acciones

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    En los últimos años se han investigado métodos de interacción para la manipulación de objetos y la navegación en escenas 3D en pantallas táctiles, pero dado el rápido crecimiento de la tecnología, y la dificultad de manipular los 6 grados de libertad en las pantallas táctiles no se tiene un consenso del método de interacción. En el trabajo se explora un enfoque que permite utilizar diversas técnicas de interacción en las pantallas multi-toque de forma sencilla, esto lo hace reconociendo la entrada en la pantalla como gestos y asignándolos a acciones en la escena, como caso de estudio se utiliza la librería BIAS, verificando la flexibilidad y facilidad para utilizar diversas técnicas de interacción

    Smartphone Based 3D Navigation Techniques in an Astronomical Observatory Context: Implementation and Evaluation in a Software Platform

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    International audience3D Virtual Environments (3DVE) come up as a good solution to transmit knowledge in a museum exhibit. In such contexts, providing easy to learn and to use interaction techniques which facilitate the handling inside a 3DVE is crucial to maximize the knowledge transfer. We took the opportunity to design and implement a software platform for explaining the behavior of the Telescope Bernard-Lyot to museum visitors on top of the Pic du Midi. Beyond the popularization of a complex scientific equipment, this platform constitutes an open software environment to easily plug different 3D interaction techniques. Recently, popular use of a smartphones as personal handled computer lets us envision the use of a mobile device as an interaction support with these 3DVE. Accordingly, we design and propose how to use the smartphone as a tangible object to navigate inside a 3DVE. In order to prove the interest in the use of smartphones, we compare our solution with available solutions: keyboard-mouse and 3D mouse. User experiments confirmed our hypothesis and particularly emphasizes that visitors find our solution more attractive and stimulating. Finally, we illustrate the benefits of our software framework by plugging alternative interaction techniques for supporting selection and manipulation task in 3D

    Empirical evaluation of mapping functions for navigation in virtual reality using phones with integrated sensors

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    Mobile phones provide an interesting all-in-one alternative for 3D input devices in virtual environments. Mobile phones are becoming touch sensitive and spatially aware, and they are now a crucial part of our daily activities. We present Phone-Based Motion Control, a novel one-handed travel technique for a virtual environment. The technique benefits from the touch capability offered by growing number of mobile phones to change viewpoint translation in virtual environments, while the orientation of the viewpoint is controlled by built-in sensors in the mobile phone. The travel interaction separates translation (touch based translation control) and rotation (steer based rotation control), putting each set of degrees of freedom (DOF) to a separate interaction technique (separability).\ud \ud This paper examines, how many DOF are needed to perform the travel task as easy and comfortable as possible. It also investigates different mapping functions between the user's actions on the mobile phone and the viewpoint change in the virtual environment. For that purpose, four techniques are implemented: rotate by heading, rotate by roll, rotate by roll with fixed horizon and a merged rotation. Each technique has either 4 or 5 degrees of freedom and different mappings between phone and viewpoint coordinates in the virtual environment. We perform an extensive user study to explore different aspects related to the travel techniques in terms of degrees of freedom, mapping functions. Results of the user evaluation show that 4 DOF techniques seem to perform better the travel task. Even though, the results were not statistically decisive in favor of the usage of the mobile roll to control the viewpoint heading in the virtual environment despite the good results in terms of accuracy and time, there is a clear tendency from the users to prefer the mobile roll as the desired mapping

    Couplage de techniques d'interaction avancées avec des environnements virtuels 3D interactifs

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    The work of this thesis fit on the boundary between two complementary research areas: the field of 3D Virtual Environment (3DVE) from Computer Graphics (CG) and Virtual Reality (RV) and the field of Human-Computer Interaction (HCI). They rely on three assessments. Firstly, we observe that 3DVE takes more importance in our daily life (video games, serious games, e-commerce, museums, through the web and on mobile devices). Secondly, HCI becomes more complex with the emergence of advance forms of interaction like ambient computing, tangible interaction or spatial and gestural interactions. This evolution goes along with a diversification of devices (3D mouse, the Wiimote, the Kinect or the Leap Motion). Thirdly, the design of interaction techniques with 3DVE brings up some different considerations taken into account by the communities in the field of 3DVE and HCI. Therefore, take advantage of the latest considerations of EV3D communities (metaphors, quality of 3D interaction) and HCI (advance forms of interaction) results in the need to develop the coupling between advance forms of interaction techniques and EV3D. In this context, the objective of this thesis work is to contribute to the development of interactive 3D environments in multiple situations, including large audience situations. The approach we developed aimed to create a bridge between 3D and HCI design considerations. We intend to improve the coupling of advance interaction techniques with interactive 3D virtual environment. After analyzing methods for the design of interaction techniques for 3DVE, a first contribution consists in a design framework of 3D interaction. This framework aggregates design issues stem from 3D and HCI and help the designer to identify several elements involve in the coupling of interaction with a 3DVE. This design framework is based on the analysis of the links between user tasks and elements of the 3DVE impacted by these tasks. In order to precisely characterize each link, we have introduced the 3DIM (3D Interaction Modality) notation that describes the characteristics of the different elements constituting a "3D Interaction Modality" for the accomplishment of a user's interaction task in a 3DVE. We have grouped these elements into six blocks: the user, the physical actions, the physical objects, the input devices, the 3D behaviors and the 3D interactive objects. We complete our framework with analytical properties for guiding the designer and provide descriptive, evaluative and generative power at our conceptual model of advanced interaction techniques for 3DVE. Collaborating with the Museum of "Le Pic du Midi" observatory in France, we used our framework to design and implement tangible interaction and technique based on smartphone usage. Museum visitors can use these techniques in a 3DVE of the "Telescope Bernard Lyot" to explore and understand its functioning. We have conducted three users' studies in order to explore the design space of using a smartphone to interact with 3DVE. We used the smartphone in different ways to navigate, select and manipulate a 3D object displayed on a large remote screen. We explored several design solutions with a smartphone as a touch device, as a tangible object or mid-air interaction around the device.Les travaux de cette thèse s'inscrivent à la frontière entre deux domaines de recherche complémentaires : le domaine des Environnements Virtuels 3D (EV3D) issus de l'Informatique Graphique (IG) et de la Réalité Virtuelle (RV) et le domaine de l'Interaction Homme-Machine (IHM). Ils s'appuient sur trois constats. D'une part, on observe une place grandissante des EV3D dans notre quotidien (jeux vidéo, jeux sérieux, e-commerce, dans les musées, à travers le web et sur les dispositifs mobiles). D'autre part, les IHM se complexifient notamment avec l'apparition de formes avancées d'interaction comme l'informatique ambiante, l'interaction tangible, ou encore l'interaction spatiale et gestuelle, et s'accompagne d'une diversification des dispositifs d'interaction (souris 3D, la Wiimote, la Kinect, le Leap Motion). Enfin, la conception de techniques d'interaction avancées avec des EV3D fait apparaitre des considérations différentes prises en compte par les communautés des domaines EV3D et IHM. Par conséquent, tirer profit des considérations les plus récentes des communautés EV3D (métaphores, qualité de l'interaction 3D) et IHM (formes avancées de technique d'interaction) se traduit par un besoin de développer le couplage entre formes avancées de technique d'interaction et EV3D. Dans ce contexte, l'objectif de ces travaux de thèse est de contribuer à l'essor des environnements 3D interactifs dans de multiples situations, et notamment des situations grand public, en adoptant une approche visant à faire converger les approches 3D et IHM pour mieux établir le couplage de Techniques d'Interaction Avancées avec des Environnements Virtuels 3D Interactifs. Après une analyse des méthodes de conception de techniques d'interaction pour les EV3D, une première contribution de nos travaux consiste en un cadre de conception de l'interaction 3D. En y agrégeant les problématiques issues de la 3D et de l'IHM, ce cadre de conception permet d'identifier les différents éléments de couplages impliqués lors d'une interaction avec un EV3D. Il se base sur l'analyse des liens entre les tâches utilisateurs et les éléments de l'EV3D impactés par ces tâches. Afin de caractériser finement chaque lien, nous avons introduit la notation 3DIM (3D Interaction Modality) qui décrit les caractéristiques des différents éléments constituant une " modalité d'interaction 3D " permettant la réalisation d'une tâche d'interaction de l'utilisateur dans un EV3D. Nous avons regroupé ces éléments en 6 blocs : l'utilisateur, les actions physiques, les objets physiques manipulés, les dispositifs utilisés, les comportements 3D et les éléments 3D. Nous complétons ce cadre conceptuel par des propriétés analytiques qui permettent de guider le concepteur et procurent ainsi un caractère descriptif, évaluatif et génératif à notre modèle conceptuel de techniques d'interaction avancées pour des EV3D. Dans la cadre d'une collaboration avec le musée de l'observatoire du Pic du Midi, une mise en œuvre de ce cadre nous a conduit à concevoir et développer des techniques d'interaction tangibles et basées smartphone. Ces techniques sont utilisées par les visiteurs du musée dans un EV3D représentatif du Télescope Bernard Lyot pour l'explorer et comprendre son fonctionnement. Nous avons mené trois évaluations utilisateur afin d'explorer l'usage d'un smartphone utilisé de trois manière différentes : comme dispositif tactile, comme un objet tangible ou comme support pour une interaction gestuelle autour du dispositif pour naviguer, sélectionner ou manipuler un objet 3D dans un EV3D affiché sur un grand écran distant
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