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

Overview of the current use of levosimendan in France: a prospective observational cohort study

Abstract Background Following the results of randomized controlled trials on levosimendan, French health authorities requested an update of the current use and side-effects of this medication on a national scale. Method The France-LEVO registry was a prospective observational cohort study reflecting the indications, dosing regimens, and side-effects of levosimendan, as well as patient outcomes over a year. Results The patients included ( n = 602) represented 29.6% of the national yearly use of levosimendan in France. They were treated for cardiogenic shock ( n = 250, 41.5%), decompensated heart failure ( n = 127, 21.1%), cardiac surgery-related low cardiac output prophylaxis and/or treatment ( n = 86, 14.3%), and weaning from veno-arterial extracorporeal membrane oxygenation ( n = 82, 13.6%). They received 0.18 ± 0.07 µg/kg/min levosimendan over 26 ± 8 h. An initial bolus was administered in 45 patients (7.5%), 103 (17.1%) received repeated infusions, and 461 (76.6%) received inotropes and or vasoactive agents concomitantly. Hypotension was reported in 218 patients (36.2%), atrial fibrillation in 85 (14.1%), and serious adverse events in 17 (2.8%). 136 patients (22.6%) died in hospital, and 26 (4.3%) during the 90-day follow-up. Conclusions We observed that levosimendan was used in accordance with recent recommendations by French physicians. Hypotension and atrial fibrillation remained the most frequent side-effects, while serious adverse event potentially attributable to levosimendan were infrequent. The results suggest that this medication was safe and potentially associated with some benefit in the population studied

Expansion de cibles pour le pointage et sélection : application à l'interaction à distance en chirurgie augmentée

Pointing to/ Selecting targets is an elementary task universally present in graphical user interfaces (GUI). This task can be difficult to perform if the control of the cursor is not easy or if the target is far away or small. Thus facilitating target selection is a fundamental and active research topic in Human-Computer Interaction (HCI) and researchers have proposed numerous targeting assistance techniques.Our research focuses on targeting assistance techniques that allocate larger activation areas to targets. Such target expansion techniques rely on two basic elements: the expansion algorithm and the visual aid. The expansion algorithm distributes partly or wholly the free space among the targets. The visual aid presents the resulting target expansion to the users. Our work is dedicated to the visual aid that enables the users to take full advantage of the target expansion technique during the pointing/selection tasks.We first propose a three-axes design space for visual aid mechanisms. We further define a matrix-based notation for concisely describing a target expansion technique along the three design axes. We provide an analytical exploration of the design space by classifying existing target expansion techniques and by designing eight novel target expansion techniques, thus demonstrating the generative power of the design space. We also provide an experimental exploration of the design space by conducting two in-lab experiments. Based on the experimental results, we build a set of design recommendations.We then put forward a conceptual predictive model of performance. The model relies on a systematic analysis of the relevance of the visual aid provided by a target expansion technique based on the three goal-oriented phases of a selection task: the starting phase to initiate the movement towards the target, the transfer phase to bring the cursor into the goal target and the selection validation phase. To test the model we consider experimental results of the literature and of a third conducted in-lab experiment.Our contributions are applied to the field of Augmented Surgery and in particular interaction with a distant screen during a surgery in the operating theatre. As part of a Aesculap-CIFRE thesis, the next version of the product Aesculap’s OrthoPilot® Navigation System for orthopaedic surgery will include a target expansion technique for facilitating target selection by the surgeon in the operating theatre. We also provide a new foot gesture-based technique, namely Medical TapTap, for the validation of selection in the operating theatre.Pointer et sélectionner une cible avec un curseur est une interaction omniprésente dans l'utilisation des ordinateurs. La sélection peut néanmoins être difficile à réaliser si le contrôle du curseur n'est pas aisé, ou encore si la cible est petite ou distante. Aussi, faciliter la sélection de cibles est un thème essentiel et actif en Interaction Homme-Machine (IHM) et les techniques conçues sont nombreuses.Notre travail de recherche se focalise sur l'étude des techniques d'expansion de cibles. Celles-ci facilitent le pointage et la sélection en allouant à une cible une plus grande zone active, sans toutefois modifier la cible elle-même. L'algorithme d'expansion d'une technique détermine la zone active étendue de chaque cible, tandis que l'aide visuelle de la technique fournit à l'utilisateur les informations nécessaires pour exploiter l'expansion lors du pointage et sélection. Notre travail est dédié à l'aide visuelle des techniques d'expansion de cibles en abordant leur conception et leur impact sur les performances.Nous proposons dans un premier temps un espace de conception des aides visuelles. Cet espace est accompagné d'une notation matricielle de description des aides visuelles et permet une classification des techniques d'expansion existantes. Son pouvoir génératif s'illustre par la création de huit techniques d'expansion, que nous évaluons au travers de deux expériences en laboratoire. Les résultats de ces deux expériences nous permettent de formuler un ensemble de recommandations pour les concepteurs de techniques d'expansion.Nous avançons ensuite un modèle conceptuel de performance des techniques d'expansion. Ce modèle s'appuie sur la notion de pertinence de l'information contenue dans l'aide visuelle des techniques. Il considère une tâche de sélection sous l'angle cognitif en la décomposant en trois phases déterminées par les buts de l'utilisateur : la phase préliminaire au geste, la phase de transfert du curseur vers la cible et la phase de validation de la sélection. Nous confrontons ce modèle de performance avec des résultats expérimentaux de la littérature et d'une troisième expérience en laboratoire.Nos contributions sont appliquées à l'interaction chirurgien-ordinateur en contexte per-opératoire, c'est-à-dire en bloc opératoire durant une intervention chirurgicale. En particulier, l'entreprise partenaire de cette thèse CIFRE, Aesculap, intègre dans la prochaine version du produit OrthoPilot, un système informatique pour la chirurgie orthopédique, une des techniques d'expansion étudiées. Nous présentons également Medical TapTap, une nouvelle technique d'interaction gestuelle au pied conçue pour la validation de la sélection en contexte per-opératoire

Target expansion for facilitating the pointing and selection tasks : application to distant interaction in augmented surgery

Pointer et sélectionner une cible avec un curseur est une interaction omniprésente dans l'utilisation des ordinateurs. La sélection peut néanmoins être difficile à réaliser si le contrôle du curseur n'est pas aisé, ou encore si la cible est petite ou distante. Aussi, faciliter la sélection de cibles est un thème essentiel et actif en Interaction Homme-Machine (IHM) et les techniques conçues sont nombreuses.Notre travail de recherche se focalise sur l'étude des techniques d'expansion de cibles. Celles-ci facilitent le pointage et la sélection en allouant à une cible une plus grande zone active, sans toutefois modifier la cible elle-même. L'algorithme d'expansion d'une technique détermine la zone active étendue de chaque cible, tandis que l'aide visuelle de la technique fournit à l'utilisateur les informations nécessaires pour exploiter l'expansion lors du pointage et sélection. Notre travail est dédié à l'aide visuelle des techniques d'expansion de cibles en abordant leur conception et leur impact sur les performances.Nous proposons dans un premier temps un espace de conception des aides visuelles. Cet espace est accompagné d'une notation matricielle de description des aides visuelles et permet une classification des techniques d'expansion existantes. Son pouvoir génératif s'illustre par la création de huit techniques d'expansion, que nous évaluons au travers de deux expériences en laboratoire. Les résultats de ces deux expériences nous permettent de formuler un ensemble de recommandations pour les concepteurs de techniques d'expansion.Nous avançons ensuite un modèle conceptuel de performance des techniques d'expansion. Ce modèle s'appuie sur la notion de pertinence de l'information contenue dans l'aide visuelle des techniques. Il considère une tâche de sélection sous l'angle cognitif en la décomposant en trois phases déterminées par les buts de l'utilisateur : la phase préliminaire au geste, la phase de transfert du curseur vers la cible et la phase de validation de la sélection. Nous confrontons ce modèle de performance avec des résultats expérimentaux de la littérature et d'une troisième expérience en laboratoire.Nos contributions sont appliquées à l'interaction chirurgien-ordinateur en contexte per-opératoire, c'est-à-dire en bloc opératoire durant une intervention chirurgicale. En particulier, l'entreprise partenaire de cette thèse CIFRE, Aesculap, intègre dans la prochaine version du produit OrthoPilot, un système informatique pour la chirurgie orthopédique, une des techniques d'expansion étudiées. Nous présentons également Medical TapTap, une nouvelle technique d'interaction gestuelle au pied conçue pour la validation de la sélection en contexte per-opératoire.Pointing to/ Selecting targets is an elementary task universally present in graphical user interfaces (GUI). This task can be difficult to perform if the control of the cursor is not easy or if the target is far away or small. Thus facilitating target selection is a fundamental and active research topic in Human-Computer Interaction (HCI) and researchers have proposed numerous targeting assistance techniques.Our research focuses on targeting assistance techniques that allocate larger activation areas to targets. Such target expansion techniques rely on two basic elements: the expansion algorithm and the visual aid. The expansion algorithm distributes partly or wholly the free space among the targets. The visual aid presents the resulting target expansion to the users. Our work is dedicated to the visual aid that enables the users to take full advantage of the target expansion technique during the pointing/selection tasks.We first propose a three-axes design space for visual aid mechanisms. We further define a matrix-based notation for concisely describing a target expansion technique along the three design axes. We provide an analytical exploration of the design space by classifying existing target expansion techniques and by designing eight novel target expansion techniques, thus demonstrating the generative power of the design space. We also provide an experimental exploration of the design space by conducting two in-lab experiments. Based on the experimental results, we build a set of design recommendations.We then put forward a conceptual predictive model of performance. The model relies on a systematic analysis of the relevance of the visual aid provided by a target expansion technique based on the three goal-oriented phases of a selection task: the starting phase to initiate the movement towards the target, the transfer phase to bring the cursor into the goal target and the selection validation phase. To test the model we consider experimental results of the literature and of a third conducted in-lab experiment.Our contributions are applied to the field of Augmented Surgery and in particular interaction with a distant screen during a surgery in the operating theatre. As part of a Aesculap-CIFRE thesis, the next version of the product Aesculap’s OrthoPilot® Navigation System for orthopaedic surgery will include a target expansion technique for facilitating target selection by the surgeon in the operating theatre. We also provide a new foot gesture-based technique, namely Medical TapTap, for the validation of selection in the operating theatre

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

Fibre Individualisation and Mechanical Properties of a Flax-PLA Non-Woven Composite Following Physical Pre-Treatments

International audiencePre-treatments for plant fibres are very popular for increasing the fineness of bundles, promoting individualisation of fibres, modifying the fibre-matrix interface or reducing water uptake. Most pre-treatments are based on the use of chemicals and raise concerns about possible harmful effects on the environment. In this study, we used physical pre-treatments without the addition of chemical products. Flax tows were subjected to ultrasound and gamma irradiation to increase the number of elementary fibres. For gamma pre-treatments, a 20% increase in the number of elementary fibres was quantified. The biochemical composition of pre-treated flax tows exhibited a partial elimination of sugars related to pectin and hemicelluloses depending on the pre-treatment. The hygroscopic behaviour showed a comparable decreasing trend for water sorption-desorption hysteresis for both types of pre-treatment. Then, non-woven composites were produced from the pre-treated tows using poly-(lactid) (PLA) as a bio-based matrix. A moderate difference between the composite mechanical properties was generally demonstrated, with a significant increase in the stress at break observed for the case of ultrasound pre-treatment. Finally, an environmental analysis was carried out and discussed to quantitatively compare the different environmental impacts of the pre-treatments for composite applications; the environmental benefit of using gamma irradiation compared to ultrasound pre-treatment was demonstrated