VTE : une technique de pointage à distance

National audienceCet article présente la technique d’interaction VTE (Voronoi-based Target Expansion), pour pointer sur une cible numérique affichée sur un écran distant. VTE exploite l’espace libre entre les cibles à l’écran en partageant l’espace de l’écran en zones de grandeur optimale pour chaque cible selon une tesselation de Voronoï. Les zones sont affichées de façon statique sur l’écran et l’utilisateur peut sélectionner une cible en pointant n’importe où dans la zone correspondant à la cible. Ainsi VTE facilite le pointage en augmentant la taille des cibles dans l’espace visuel et moteur. De nombreux environnements nécessitent de pouvoir interagir avec des objets numériques sur un écran distant. Notre domaine d’application est la chirurgie augmentée

Static Voronoi-Based Target Expansion Technique for Distant Pointing

International audienceAddressing the challenges of distant pointing, we present the feedforward static targeting assistance technique VTE: Voronoi-based Target Expansion. VTE statically displays all the activation areas by dividing the total screen space into areas such that there is only one target inside each area, also called Voronoi tessellation. The key benefit of VTE is in providing the user with an immediate understanding of the targets' activation boundaries before the pointing task even begins: VTE then provides static targeting assistance for both phases of a pointing task, the ballistic motion and the corrective phase. With the goal of making the environment visually uncluttered, we present a first user study to explore the visual parameters of VTE that affect the performance of the technique. In a second user study focusing on static versus dynamic assistance, we compare VTE with Bubble Ray, a dynamic Voronoi-based targeting assistance technique for distant pointing. Results show that VTE significantly outperforms the dynamic assistance technique and is preferred by users both for ray-casting pointing and relative pointing with a hand-controlled cursor

Techniques de Pointage à Distance : Cibles Numériques et Cibles Physique

National audienceAu sein d'un environnement ubiquitaire, l'ordinateur devient évanescent : nos objets quotidiens sont augmentés d'électronique, les environnements deviennent perceptifs déconfinant l'interaction homme-machine de l'ancien ordinateur "boîte grise" à des espaces pervasifs. Désormais, l'utilisateur évolue dans un monde physico-numérique ou espace interactif mixte. Au sein de cet espace interactif, un besoin est alors d'interagir à distance que ce soit pour manipuler des objets numériques sur un écran distant ou des objets physiques. Cet article est dédié aux techniques de pointage à distance pour désigner un objet numérique ou physique. Nous décrivons six techniques de pointage pour interagir dans un environnement ubiquitaire, la première pour pointer à distance sur des cibles numériques, les cinq autres pour pointer sur des objets physiques avec et sans un dispositif mobile

The recovery of European freshwater biodiversity has come to a halt

Owing to a long history of anthropogenic pressures, freshwater ecosystems are among the most vulnerable to biodiversity loss1. Mitigation measures, including wastewater treatment and hydromorphological restoration, have aimed to improve environmental quality and foster the recovery of freshwater biodiversity2. Here, using 1,816 time series of freshwater invertebrate communities collected across 22 European countries between 1968 and 2020, we quantified temporal trends in taxonomic and functional diversity and their responses to environmental pressures and gradients. We observed overall increases in taxon richness (0.73% per year), functional richness (2.4% per year) and abundance (1.17% per year). However, these increases primarily occurred before the 2010s, and have since plateaued. Freshwater communities downstream of dams, urban areas and cropland were less likely to experience recovery. Communities at sites with faster rates of warming had fewer gains in taxon richness, functional richness and abundance. Although biodiversity gains in the 1990s and 2000s probably reflect the effectiveness of water-quality improvements and restoration projects, the decelerating trajectory in the 2010s suggests that the current measures offer diminishing returns. Given new and persistent pressures on freshwater ecosystems, including emerging pollutants, climate change and the spread of invasive species, we call for additional mitigation to revive the recovery of freshwater biodiversity.N. Kaffenberger helped with initial data compilation. Funding for authors and data collection and processing was provided by the EU Horizon 2020 project eLTER PLUS (grant agreement no. 871128); the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF; 033W034A); the German Research Foundation (DFG FZT 118, 202548816); Czech Republic project no. P505-20-17305S; the Leibniz Competition (J45/2018, P74/2018); the Spanish Ministerio de Economía, Industria y Competitividad—Agencia Estatal de Investigación and the European Regional Development Fund (MECODISPER project CTM 2017-89295-P); Ramón y Cajal contracts and the project funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation (RYC2019-027446-I, RYC2020-029829-I, PID2020-115830GB-100); the Danish Environment Agency; the Norwegian Environment Agency; SOMINCOR—Lundin mining & FCT—Fundação para a Ciência e Tecnologia, Portugal; the Swedish University of Agricultural Sciences; the Swiss National Science Foundation (grant PP00P3_179089); the EU LIFE programme (DIVAQUA project, LIFE18 NAT/ES/000121); the UK Natural Environment Research Council (GLiTRS project NE/V006886/1 and NE/R016429/1 as part of the UK-SCAPE programme); the Autonomous Province of Bolzano (Italy); and the Estonian Research Council (grant no. PRG1266), Estonian National Program ‘Humanitarian and natural science collections’. The Environment Agency of England, the Scottish Environmental Protection Agency and Natural Resources Wales provided publicly available data. We acknowledge the members of the Flanders Environment Agency for providing data. This article is a contribution of the Alliance for Freshwater Life (www.allianceforfreshwaterlife.org).Peer reviewe

Impact of infection on proteome-wide glycosylation revealed by distinct signatures for bacterial and viral pathogens

Mechanisms of infection and pathogenesis have predominantly been studied based on differential gene or protein expression. Less is known about posttranslational modifications, which are essential for protein functional diversity. We applied an innovative glycoproteomics method to study the systemic proteome-wide glycosylation in response to infection. The protein site-specific glycosylation was characterized in plasma derived from well-defined controls and patients. We found 3862 unique features, of which we identified 463 distinct intact glycopeptides, that could be mapped to more than 30 different proteins. Statistical analyses were used to derive a glycopeptide signature that enabled significant differentiation between patients with a bacterial or viral infection. Furthermore, supported by a machine learning algorithm, we demonstrated the ability to identify the causative pathogens based on the distinctive host blood plasma glycopeptide signatures. These results illustrate that glycoproteomics holds enormous potential as an innovative approach to improve the interpretation of relevant biological changes in response to infection

Genomic investigations of unexplained acute hepatitis in children

Since its first identification in Scotland, over 1,000 cases of unexplained paediatric hepatitis in children have been reported worldwide, including 278 cases in the UK1. Here we report an investigation of 38 cases, 66 age-matched immunocompetent controls and 21 immunocompromised comparator participants, using a combination of genomic, transcriptomic, proteomic and immunohistochemical methods. We detected high levels of adeno-associated virus 2 (AAV2) DNA in the liver, blood, plasma or stool from 27 of 28 cases. We found low levels of adenovirus (HAdV) and human herpesvirus 6B (HHV-6B) in 23 of 31 and 16 of 23, respectively, of the cases tested. By contrast, AAV2 was infrequently detected and at low titre in the blood or the liver from control children with HAdV, even when profoundly immunosuppressed. AAV2, HAdV and HHV-6 phylogeny excluded the emergence of novel strains in cases. Histological analyses of explanted livers showed enrichment for T cells and B lineage cells. Proteomic comparison of liver tissue from cases and healthy controls identified increased expression of HLA class 2, immunoglobulin variable regions and complement proteins. HAdV and AAV2 proteins were not detected in the livers. Instead, we identified AAV2 DNA complexes reflecting both HAdV-mediated and HHV-6B-mediated replication. We hypothesize that high levels of abnormal AAV2 replication products aided by HAdV and, in severe cases, HHV-6B may have triggered immune-mediated hepatic disease in genetically and immunologically predisposed children

3D-images dynamic segmentation

Ce travail traite de la segmentation d'images médicales: ce type de problème est difficile à résoudre à cause de la piètre qualité du signal, et de la fréquente nécessité d'avoir une connaissance spécifique. Aussi se restreint-on à des objets de type volumique courants, tels que les os ou des organes massifs. On modélise une surface fermée à l'aide de produits tensoriels de B-splines (utilisés en CAO), et on propose deux formes de représentation: soit un cylindre à pôles, défini par une seule grille de contrôle, soit un graphe de contrôle, reliant continûment plusieurs grilles. Ces représentations sont adaptées aux déformations globales ou locales, et aux changements de topologie. La déformation d'une telle surface est modélisée par le dégonflage d'un ballon: partant d'une forme englobant la scène, on laisse se dégonfler la surface pour atteindre successivement l'enveloppe convexe, puis l'enveloppe localement convexe, et enfin la surface externe de la scène. L'apport principal de cette méthode consiste en la possibilité d'appréhender un objet complexe, par sa topologie, ou par le nombre de ses composantes connexes. La méthode de segmentation utilise alors cette technique sur l'ensemble des indices de contours détectés dans les images. On peut voir cette méthode comme un outil modélisant l'interpolation naturelle de l'œil. Ce travail se place ainsi parmi les opérateurs de niveau intermédiaire, en apportant la mise en cohérence de certaines propriétés géométriques de la fonction densité associée aux images. Ceci ne résoud cependant pas le problème de connaissance a priori, une interface utilisateur pouvant y remédier dans les cas critique

3D-images dynamic segmentation

Ce travail traite de la segmentation d'images médicales: ce type de problème est difficile à résoudre à cause de la piètre qualité du signal, et de la fréquente nécessité d'avoir une connaissance spécifique. Aussi se restreint-on à des objets de type volumique courants, tels que les os ou des organes massifs. On modélise une surface fermée à l'aide de produits tensoriels de B-splines (utilisés en CAO), et on propose deux formes de représentation: soit un cylindre à pôles, défini par une seule grille de contrôle, soit un graphe de contrôle, reliant continûment plusieurs grilles. Ces représentations sont adaptées aux déformations globales ou locales, et aux changements de topologie. La déformation d'une telle surface est modélisée par le dégonflage d'un ballon: partant d'une forme englobant la scène, on laisse se dégonfler la surface pour atteindre successivement l'enveloppe convexe, puis l'enveloppe localement convexe, et enfin la surface externe de la scène. L'apport principal de cette méthode consiste en la possibilité d'appréhender un objet complexe, par sa topologie, ou par le nombre de ses composantes connexes. La méthode de segmentation utilise alors cette technique sur l'ensemble des indices de contours détectés dans les images. On peut voir cette méthode comme un outil modélisant l'interpolation naturelle de l'œil. Ce travail se place ainsi parmi les opérateurs de niveau intermédiaire, en apportant la mise en cohérence de certaines propriétés géométriques de la fonction densité associée aux images. Ceci ne résoud cependant pas le problème de connaissance a priori, une interface utilisateur pouvant y remédier dans les cas critique

Exploration de la Physicalité des Widgets pour l’Interaction Basée sur des mouvements de la Tête : le Cas des Menus en Réalité Mixte

IHM’20.21 32e conférence francophone sur l’Interaction Humain-MachineNational audienceMixed Reality with a Head-Mounted Display (HMD) offers unique perspectives for head-based interaction with virtual content and widgets. Besides virtual widgets, physical objects can be anchors (mixed widgets) or directly materialised widgets (physical widgets). The physicality (virtual-mixed-physical) of widgets defines a new dimension for Mixed Reality (MR) interaction that extends existing taxonomies of widgets in MR. As a first step to explore this new dimension, we focus on a commonly used widget: a menu. We thus evaluate the performance and usability of head pointing to a virtual, a mixed and a physical menu. Results suggest that pointing to a physical menu was on average 2s faster than pointing to a mixed or a virtual menu and preferred by participants. Virtual and mixed menus led to similar performances, but 11 participants over 15 preferred mixed menus over virtual ones. Based on our findings, we provide recommendations (benefits/limitations) for virtual, mixed and physical menus in MR.La réalité mixte avec un casque offre des perspectives uniques pour l’interaction basée sur des mouvements de la tête avec du contenu et des objets d’interaction (widgets) virtuels. Outre les widgets virtuels, les objets physiques peuvent être des ancres (widgets mixtes) ou des widgets directement matérialisés (widgets physiques). La physicalité des widgets (virtuel-mixte-physique) définit une nouvelle dimension pour l’interaction en Réalité Mixte (RM) qui étend les taxonomies existantes. Pour explorer cette nouvelle dimension, nous nous concentrons sur un widget couramment utilisé : un menu. Les résultats d’une étude expérimentale suggèrent que pointer avec la tête vers un menu physique est en moyenne 2s plus rapide que pointer vers un menu mixte ou virtuel. Il s’agit de la condition préférée par les participants. Les menus virtuels et mixtes ont conduit à des performances similaires, mais 11 participants sur 15 ont préféré les menus mixtes aux menus virtuels. Sur la base de ces résultats expérimentaux, nous proposons des recommandations (avantages/limites) pour les menus virtuels, mixtes et physiques en RM

Target Expansion Lens: It is Not the More Visual Feedback the Better!

International audienceTo enhance pointing tasks, target expansion techniques allocate larger activation areas to targets. We distinguish two basic elements of a target expansion technique: the expansion algorithm and the visual aid on the effective expanded targets. We present a systematic analysis of the relevance of the visual aid provided by (1) existing target expansion techniques and (2) Expansion Lens. The latter is a new continuous technique for acquiring targets. Expansion Lens namely, uses a round area centered on the cursor: the lens. The users can see in the lens the target expanded area boundaries that the lens is hovering over. Expansion Lens serves as a magic lens revealing the underlying expansion algorithm. The design rationale of Expansion Lens is based on a systematic analysis of the relevance of the visual aid according to the three goal-oriented phases of a pointing task namely the starting, transfer and validation phases. Expansion Lens optimizes (1) the transfer phase by providing a simple-shaped visual aid centered on the cursor, and (2) the validation phase regarding error rates, by displaying the target expanded area boundaries. The results of our controlled experiment comparing Expansion Lens with four existing target expansion techniques show that Expansion Lens highlights a good trade-off for performance by being the less-error prone technique and the second fastest technique. The experimental data for each phase of the pointing task also confirm our design approach based on the relevance of the visual aid according to the phase of the pointing task