RealTimeChess: Lessons from a Participatory Design Process for a Collaborative Multi-Touch, Multi-User Game

We report on a long-term participatory design process during which we designed and improved RealTimeChess, a collaborative but competitive game that is played using touch input by multiple people on a tabletop display. During the design process we integrated concurrent input from all players and pace control, allowing us to steer the interaction along a continuum between high-paced simultaneous and low-paced turn-based gameplay. In addition, we integrated tutorials for teaching interaction techniques, mechanisms to control territoriality, remote interaction, and alert feedback. Integrating these mechanism during the participatory design process allowed us to examine their effects in detail, revealing for instance effects of the competitive setting on the perception of awareness as well as territoriality. More generally, the resulting application provided us with a testbed to study interaction on shared tabletop surfaces and yielded insights important for other time-critical or attention-demanding applications.

Application vidéoludique temps réel pour Tabletop

Le but des travaux en Interaction Homme Machine présentés dans ce rapport est d'étudier l'adéquation des applications vidéoludiques sur une table interactive multitouch multiutilisateurs (tabletop). La démarche adoptée est d'étudier dans un premier temps les travaux existants dans la communauté en matière d'application vidéoludique pour tabletop, puis de choisir un type d'application original susceptible de soulever des problèmes observables (gênes, communication, rythme et attention), de développer un démonstrateur et de mener différentes expérimentations ayant comme objectifs d'une part l'observation du comportement des utilisateurs entre eux mais aussi de la qualité de leurs interactions avec le système, en fonction de différents paramètres ; et d'autre part de concevoir des techniques d'interaction et des feedbacks visuels adaptés à ce type d'application. Dans ce rapport de stage de Master Recherche, nous donnons dans un premier temps un état de l'art des jeux expérimentaux développés pour tabletop pour mettre en évidence ce qui n'a pas été exploré à ce jour et justifier le choix d'un jeu de stratégie temps réel pour plusieurs utilisateurs. Nous élaborons ensuite une liste d'hypothèses et cherchons quelles observations sont nécessaires pour les valider. Nous présentons le logiciel RealTimeChess, inspiré des Échecs, conçu pour 2 à 4 joueurs simultanément. Enfin, nous décrivons le protocole et les résultats de nos expérimentations, les hypothèses validées, invalidées ou restant sans réponse, et abordons les nouveaux problèmes soulevés par nos observations. Ce stage de Master Recherche en informatique est le point de départ de travaux qui se poursuivront en thèse au sein du LIMSI-CNRS

Interactions simultanées de plusieurs utilisateurs avec une table interactive

This thesis presents our work in computer science in human-computer interaction (HCI). The subject concerns the use of a new kind of computer called the interactive tabletop display. It is a table whose top is both a screen and a multi-touch detection device. Interactive tabletops open up new uses of computer applications by allowing several co-located users to work or play together on the same system. Tabletop’s users naturally want to interact simultaneously on the shared surface. This simultaneity is difficult to observe in a collaborative and not artificial environment. Existing studies have not sufficiently analyzed the problems nor sought how the system can help manage concurrency.Our approach was to exploring simultaneous interactions by studying original situations where the system puts pressure on users. We explain how we used a video game as an exploration and experimentation tool. This thesis traces the design and development of RealTimeChess, a game for 2-4 players, a real-time version of Chess adapted to tabletops. We report the results of experiments on groups of 2 to 4 participants in situations of cooperation and competition, which helped to highlight problems and physical discomfort of access to remote objects, awareness in dynamic context, and control the pace of interaction.This thesis also presents lessons learned on simultaneous interactions of multiple users, territoriality aspects, collaborative behavior, and finally gives tabletop Game Design guidelines.Les travaux de cette thèse en informatique s’inscrivent dans le domaine de l’interaction homme-machine (IHM). Le sujet de ce mémoire concerne l’utilisation d’une nouvelle forme d’ordinateur appelée table interactive. Il s’agit d’une table dont le plateau est à la fois un écran et une surface de détection multi-tactile. Les tables interactives ouvrent de nouveaux usages de l’informatique en permettant des applications multi-utilisateurs en coprésence. Les utilisateurs d’une même table interactive ont naturellement envie d’interagir simultanément sur la surface partagée. Cette simultanéité est toutefois difficile à observer dans un contexte collaboratif et non artificiel. Les études existantes n’ont pas suffisamment analysé les problèmes rencontrés ni cherché comment le système peut aider à gérer les accès simultanés.Notre approche a consisté à étudier les interactions simultanées en nous orientant vers des situations originales où la couche applicative du système exerce une forte pression sur le rythme d’utilisation. Nous justifions ainsi l’utilisation d’un jeu vidéo comme outil d’exploration et d’expérimentation. Ce mémoire retrace la conception et le développement de RealTimeChess, un jeu pour 2 à 4 joueurs, adapté aux caractéristiques des tables interactives, et inspiré des échecs dans une version s’affranchissant du tour par tour. Nous rapportons les résultats d’expériences menées sur des groupes de 2 à 4 participants en situations de coopération et de compétition, qui ont permis de mettre en évidence des problèmes de gênes physiques et d’accessibilité aux objets distants ; de perception des informations importantes en contexte dynamique ; et de contrôle du rythme de l’interaction.Ce mémoire expose en outre les leçons apprises au niveau de l’interaction simultanée de plusieurs utilisateurs, des aspects de territorialité, des comportements collaboratifs et enfin en proposant des recommandations de Game Design pour tables interactives

Multiple Users Simultaneous Interactions on an Interactive Multi-Touch Tabletop Display

Les travaux de cette thèse en informatique s’inscrivent dans le domaine de l’interaction homme-machine (IHM). Le sujet de ce mémoire concerne l’utilisation d’une nouvelle forme d’ordinateur appelée table interactive. Il s’agit d’une table dont le plateau est à la fois un écran et une surface de détection multi-tactile. Les tables interactives ouvrent de nouveaux usages de l’informatique en permettant des applications multi-utilisateurs en coprésence. Les utilisateurs d’une même table interactive ont naturellement envie d’interagir simultanément sur la surface partagée. Cette simultanéité est toutefois difficile à observer dans un contexte collaboratif et non artificiel. Les études existantes n’ont pas suffisamment analysé les problèmes rencontrés ni cherché comment le système peut aider à gérer les accès simultanés.Notre approche a consisté à étudier les interactions simultanées en nous orientant vers des situations originales où la couche applicative du système exerce une forte pression sur le rythme d’utilisation. Nous justifions ainsi l’utilisation d’un jeu vidéo comme outil d’exploration et d’expérimentation. Ce mémoire retrace la conception et le développement de RealTimeChess, un jeu pour 2 à 4 joueurs, adapté aux caractéristiques des tables interactives, et inspiré des échecs dans une version s’affranchissant du tour par tour. Nous rapportons les résultats d’expériences menées sur des groupes de 2 à 4 participants en situations de coopération et de compétition, qui ont permis de mettre en évidence des problèmes de gênes physiques et d’accessibilité aux objets distants ; de perception des informations importantes en contexte dynamique ; et de contrôle du rythme de l’interaction.Ce mémoire expose en outre les leçons apprises au niveau de l’interaction simultanée de plusieurs utilisateurs, des aspects de territorialité, des comportements collaboratifs et enfin en proposant des recommandations de Game Design pour tables interactives.This thesis presents our work in computer science in human-computer interaction (HCI). The subject concerns the use of a new kind of computer called the interactive tabletop display. It is a table whose top is both a screen and a multi-touch detection device. Interactive tabletops open up new uses of computer applications by allowing several co-located users to work or play together on the same system. Tabletop’s users naturally want to interact simultaneously on the shared surface. This simultaneity is difficult to observe in a collaborative and not artificial environment. Existing studies have not sufficiently analyzed the problems nor sought how the system can help manage concurrency.Our approach was to exploring simultaneous interactions by studying original situations where the system puts pressure on users. We explain how we used a video game as an exploration and experimentation tool. This thesis traces the design and development of RealTimeChess, a game for 2-4 players, a real-time version of Chess adapted to tabletops. We report the results of experiments on groups of 2 to 4 participants in situations of cooperation and competition, which helped to highlight problems and physical discomfort of access to remote objects, awareness in dynamic context, and control the pace of interaction.This thesis also presents lessons learned on simultaneous interactions of multiple users, territoriality aspects, collaborative behavior, and finally gives tabletop Game Design guidelines

Interactions simultanées de plusieurs utilisateurs avec une table interactive

Les travaux de cette thèse en informatique s inscrivent dans le domaine de l interaction homme-machine (IHM). Le sujet de ce mémoire concerne l utilisation d une nouvelle forme d ordinateur appelée table interactive. Il s agit d une table dont le plateau est à la fois un écran et une surface de détection multi-tactile. Les tables interactives ouvrent de nouveaux usages de l informatique en permettant des applications multi-utilisateurs en coprésence. Les utilisateurs d une même table interactive ont naturellement envie d interagir simultanément sur la surface partagée. Cette simultanéité est toutefois difficile à observer dans un contexte collaboratif et non artificiel. Les études existantes n ont pas suffisamment analysé les problèmes rencontrés ni cherché comment le système peut aider à gérer les accès simultanés.Notre approche a consisté à étudier les interactions simultanées en nous orientant vers des situations originales où la couche applicative du système exerce une forte pression sur le rythme d utilisation. Nous justifions ainsi l utilisation d un jeu vidéo comme outil d exploration et d expérimentation. Ce mémoire retrace la conception et le développement de RealTimeChess, un jeu pour 2 à 4 joueurs, adapté aux caractéristiques des tables interactives, et inspiré des échecs dans une version s affranchissant du tour par tour. Nous rapportons les résultats d expériences menées sur des groupes de 2 à 4 participants en situations de coopération et de compétition, qui ont permis de mettre en évidence des problèmes de gênes physiques et d accessibilité aux objets distants ; de perception des informations importantes en contexte dynamique ; et de contrôle du rythme de l interaction.Ce mémoire expose en outre les leçons apprises au niveau de l interaction simultanée de plusieurs utilisateurs, des aspects de territorialité, des comportements collaboratifs et enfin en proposant des recommandations de Game Design pour tables interactives.This thesis presents our work in computer science in human-computer interaction (HCI). The subject concerns the use of a new kind of computer called the interactive tabletop display. It is a table whose top is both a screen and a multi-touch detection device. Interactive tabletops open up new uses of computer applications by allowing several co-located users to work or play together on the same system. Tabletop s users naturally want to interact simultaneously on the shared surface. This simultaneity is difficult to observe in a collaborative and not artificial environment. Existing studies have not sufficiently analyzed the problems nor sought how the system can help manage concurrency.Our approach was to exploring simultaneous interactions by studying original situations where the system puts pressure on users. We explain how we used a video game as an exploration and experimentation tool. This thesis traces the design and development of RealTimeChess, a game for 2-4 players, a real-time version of Chess adapted to tabletops. We report the results of experiments on groups of 2 to 4 participants in situations of cooperation and competition, which helped to highlight problems and physical discomfort of access to remote objects, awareness in dynamic context, and control the pace of interaction.This thesis also presents lessons learned on simultaneous interactions of multiple users, territoriality aspects, collaborative behavior, and finally gives tabletop Game Design guidelines.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Dynamic tabletop interfaces for increasing creativity

We designed a tabletop brainwriting interface to examine the effects of time pressure and social pressure on the creative performance. After positioning this study with regard to creativity research and human activity in dynamic environments, we present our interface and experiment. Thirty-two participants collaborated (by groups of four) on the tabletop brainwriting task under four conditions of time pressure and two conditions of social pressure. The results show that time pressure increased the quantity of ideas produced and, to some extent, increased the originality of ideas. However, it also deteriorated user experience. Besides, social pressure increased quantity of ideas as well as motivation, but decreased collaboration. We discuss the implications for creativity research and Human–Computer Interaction. Anyhow, our results suggest that the Press factor, operationalized by Time- or Social-pressure, should be considered as a powerful lever to enhance the effectiveness of creative problem solving methods