Un espace de conception centré sur les fonctions corporelles pour la génération et l'évaluation de nouvelles techniques d'interaction

Cette thèse présente BodyScape, un espace de conception prenant en compte l engagement corporel de l utilisateur dans l interaction. BodyScape décrit la façon dont les utilisateurs coordonnent les mouvements de, et entre leurs membres, lorsqu ils interagissent avec divers dispositifs d entrée et entre plusieurs surfaces d affichage. Il introduit une notation graphique pour l analyse des techniques d interaction en termes (1) d assemblages de moteurs, qui accomplissent une tâche d interaction atomique (assemblages de moteurs d entrée), ou qui positionnent le corps pour percevoir les sorties du système (assemblages de moteurs de sortie); (2) de coordination des mouvements de ces assemblages de moteurs, relativement au corps de l utilisateur ou à son environnement interactif.Nous avons appliqué BodyScape à : 1) la caractérisation du rôle du support dans l étude de nouvelles interactions bimanuelles pour dispositifs mobiles; 2) l analyse des effets de mouvements concurrents lorsque l interaction et son support impliquent le même membre; et 3) la comparaison de douze techniques d interaction multi-échelle afin d évaluer le rôle du guidage et des interférences sur la performance.La caractérisation des interaction avec BodyScape clarifie le rôle du support des dispositifs d interaction sur l équilibre de l utilisateur, et donc sur le confort d utilisation et la performance qui en découlent. L espace de conception permet aussi aux concepteurs d interactions d identifier des situations dans lesquelles des mouvements peuvent interférer entre eux et donc diminuer performance et confort. Enfin, BodyScape révèle les compromis à considérer a priori lors de la combinaison de plusieurs techniques d interaction, permettant l analyse et la génération de techniques d interaction variées pour les environnements multi-surfaces.Plus généralement, cette thèse défend l idée qu en adoptant une approche centrée sur les fonctions corporelles engagées au cours de l interaction, il est possible de maîtriser la complexité de la conception de techniques d interaction dans les environnements multi-surfaces, mais aussi dans un cadre plus général.This thesis introduces BodyScape, a body-centric framework that accounts for how users coordinate their movements within and across their own limbs in order to interact with a wide range of devices, across multiple surfaces. It introduces a graphical notation that describes interaction techniques in terms of (1) motor assemblies responsible for performing a control task (input motor assembly) or bringing the body into a position to visually perceive output (output motor assembly), and (2) the movement coordination of motor assemblies, relative to the body or fixed in the world, with respect to the interactive environment. This thesis applies BodyScape to 1) investigate the role of support in a set of novel bimanual interaction techniques for hand-held devices, 2) analyze the competing effect across multiple input movements, and 3) compare twelve pan-and-zoom techniques on a wall-sized display to determine the roles of guidance and interference on performance. Using BodyScape to characterize interaction clarifies the role of device support on the user's balance and subsequent comfort and performance. It allows designers to identify situations in which multiple body movements interfere with each other, with a corresponding decrease in performance. Finally, it highlights the trade-offs among different combinations of techniques, enabling the analysis and generation of a variety of multi-surface interaction techniques. I argue that including a body-centric perspective when defining interaction techniques is essential for addressing the combinatorial explosion of interactive devices in multi-surface environments.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Un espace de conception fondé sur une analyse morphologique des techniques de menus

International audienceThis paper presents a design space based on a morphological analysis of menu techniques. The goal of this design space is to facilitate the exploration of novel menu designs, in particular to increase menu capacity without sacrificing performance. The paper demonstrates the generative aspect of this design space with four new menu designs based on poorly explored combinations of input dimensions. For two of these four designs, the paper presents controlled experiments that show that they perform on a par with other menus from the literature.Cet article présente un espace de conception basé sur une analyse morphologique des mécanismes de structuration des menus et de sélection des items. Son but est de faciliter l'exploration de nouveaux types de menus afin notamment d'augmenter leur capacité sans détériorer leurs performances. L'article démontre l'aspect génératif de cet espace de conception grâce à quatre nouveaux designs de menus, basés sur des combinaisons de dimensions pas ou peu explorées. Pour deux d'entre eux, des expérimentations contrôlées montrent qu'ils offrent des performances comparables aux menus de la littérature

Nouvelles interactions physiques pour dispositifs mobiles

Soixante pour cent de la population mondiale possède aujourd'hui un téléphone portable. Les modèles récents, qui tendent à devenir de petits ordinateurs portables, sont jusqu à 10 000 fois plus puissants et 300 000 fois moins lourds que le premier ordinateur, apparu voici 60 ans. Malgré cette puissance, et les ressources offertes par les équipements dont ils sont munis (écran tactile multitouch, accéléromètres et autres capteurs...), les mobiles souffrent de certaines limitations du fait de la disparition de nombreux périphériques d'entrée classiques tels que le clavier et la souris. Afin d'augmenter la bande passante interactionnelle de ces dispositifs et de tirer partie de ces capteurs, nous nous sommes intéressé dans cette thèse aux possibilités offertes par l'interaction gestuelle en considérant deux axes de recherche : les mouvements sur le mobile et les mouvements du mobile. Après avoir proposé un espace de classification nous avons conçu et développé plusieurs techniques d'interaction gestuelle destinées à enrichir et faciliter l'interaction de l'utilisateur avec ces dispositifs.Concernant les mouvements sur le mobile, nous nous sommes intéressé à l'amélioration du Flick, une technique de défilement largement popularisée ces dernières années. Après avoir étudié son anatomie , nous avons proposé d'exploiter plusieurs ressources interactionnelles jusqu'à présent inutilisées. Ce travail a donné naissance à trois nouvelles techniques: Flick-and-brake et LongFlick, qui utilisent respectivement la pression sur l'écran et les caractéristiques du geste de lancer pour mieux contrôler le défilement, et 'Semantic Flicking' qui exploite la sémantique du document pour faciliter la lecture. Dans un second temps nous avons considéré les possibilités offertes par l'interaction 3D, en déplaçant le dispositif mobile dans l'espace. Cette voie de recherche vise à permettre d'augmenter le vocabulaire d'interaction sans parasiter les interactions tactiles déjà existantes. Tirant parti des capteurs intégrés dans les mobiles, en particulier les accéléromètres, nous avons proposé deux nouvelles techniques d'interaction 3D : TimeTilt qui utilise des gestes fluides et impulsifs pour naviguer aisément entre différentes vues et JerkTilt qui introduit la notion de gestes 'auto-délimités' pour accéder rapidement à des commandes. Ces gestes auto-délimités ayant également la particularité de pouvoir être facilement combinés avec des interactions sur l'écran, nous avons enfin considéré la combinaison des modalités offertes par les gestes bi- et tri-dimensionnels.Sixty percent of the world's population now owns a mobile phone. Recent models, which tend to become small laptops are up to 10 000 times more powerful and 300 000 times less heavy than the first computer, appeared 60 years ago. Despite this power and all the resources provided by modern equipment (touchscreen, accelerometer and other sensors...), mobile phones suffer from certain limitations due to the lack of conventional input such as keyboard and mouse. To increase the interaction bandwidth of these device and take advantage of these sensors, we investigate the potential offered by gestural interaction by considering two lines of research: movements on the mobile and movements of the mobile. After defining a classification space we conceived and developed several gestural interaction techniques to enrich and facilitate interaction between the user and these devices. For the movements on the mobile we have proposed to improve the flick, a scrolling technique widely popularized in recent years. We first studied his anatomy of this technique, then we proposed to exploit multiple interactional resources hitherto unused. This work gave birth to three new techniques: Flick-and-Brake and LongFlick, that respectively use the pressure on the screen and the characteristics of the throwing action to better control scrolling, and Semantic Flicking which leverage on document semantics to facilitate reading. In a second stage we considered the potential of 3D interaction, by moving the mobile device in the space. This line of research aims at expanding the interaction vocabulary while avoiding interferences with existing touch interactions. Leveraging on integrated sensors such as accelerometers, we proposed two new techniques for 3D interaction: TimeTilt, which uses smooth and impulsive gestures to easily navigate between different views, and JerkTilt, which introduced the notion of self-delimited gestures for accessing quickly to commands. An interesting property of these self-defined gestures is their ability to be combined with common interactions on the screen. We thus finally considered the combination of modalities offered by the two and three-dimensional gestures.PARIS-Télécom ParisTech (751132302) / SudocSudocFranceF